Nyligen mottog fysikprofessor Tünde Fülöp det prestigefyllda Alfvénpriset för sin forskning om skenande elektroner i fusionsplasmor – ett arbete som fått stort genomslag i fusionsforskningen världen runt.
– Jag känner mig förväntansfull över vilka framsteg som kan ske inom området under de kommande åren. Priset ger mig nu en ytterligare viktig plattform för att prata om min forskargrupps resultat, säger Tünde Fülöp.
Plasma är en samling av fria laddade partiklar, som skapas när elektroner slits loss från atomkärnorna, till exempel när ett material hettas upp. Överallt där det finns starka elektriska fält i plasmor, som till exempel i solutbrott och blixturladdningar i åskväder, förekommer något som kallas skenande elektroner. De kan också förekomma i så kallade tokamaker, en typ av fusionsreaktor som använder sig av elektrisk ström. Där kan de orsaka stor skada.
– Att på ett kontrollerat sätt starta upp eller stänga ner ett plasma i en tokamak är inte alldeles lätt, berättar Tünde Fülöp, professor vid institutionen för fysik. Om man inte är försiktig kan skenande elektroner uppkomma, speciellt i nedstängningsfasen, och de kan i värsta fall skada fusionsreaktorns innervägg. Forskargruppen som jag leder arbetar med att hitta olika sätt att undvika sådana skenande elektroner eller åtminstone mildra deras skadliga effekter. Vi har utvecklat teoretiska modeller och simuleringsverktyg och vi har gjort dem öppet tillgängliga så att de används av forskargrupper över hela världen.
Stor framtidstro inom fusionsforskningen
Forskargruppens arbete har fått ett stort genomslag. De samarbetar nu med i stort sett alla existerande tokamakexperiment i USA och Europa, bland annat ITER, och är även involverade i det planerade SPARC-experimentet som byggs i samarbete mellan MIT i USA och det privata företaget Commonwealth Fusion Systems.
– Över lag är vi inne i en dynamisk period med mycket framtidstro inom fusion. Dels har vi väldigt bra numeriska verktyg, mer datorkraft, bättre diagnostiska metoder, och möjligheter att kontrollera plasmat. Dels har många tekniska framsteg skett, bland annat inom högtemperatursupraledning, vilket öppnar för helt nya möjligheter för att bygga mindre fusionsreaktorer.
Tilldelas Hannes Alfvénpriset
För sina forskningsframsteg belönas nu Tünde Fülöp med Alfvénpriset av European Physical Society. Det bär sitt namn efter den svenske fysikforskaren Hannes Alfvén, som år 1970 mottog Nobelpriset i fysik för sina bidrag och upptäckter inom olika delar av plasmafysiken. Till dags dato är han den enda Nobelpristagaren inom detta område.
– Det är otroligt att jag tillhör skaran av etablerade plasmafysiker som har fått det här prestigefyllda priset. Det är en stor ära och det känns lite smått surrealistiskt. Det är väldigt roligt att vårt arbete, som bygger på resultat som har tagits fram under många år tillsammans med fantastiska doktorander och post-doktorer här på Chalmers, uppmärksammas.
Hon berättar vidare att priset är av extra personlig vikt för henne. Hannes Alfvén, med sina breda intressen och stora miljö- och samhällsengagemang, har varit en viktig förebild och inspiration för Tünde Fülöp under hela hennes vetenskapliga karriär. Hans namn förekom i titeln på hennes allra första vetenskapliga artikel, och nu knyts de alltså samman genom att hon mottagit ett pris i hans namn. Intresset för framtidens energiförsörjning var det som lockade henne till fusionsforskning och plasmafysik från början.
– Det känns också bra att jag som kvinnlig forskare mottar priset och jag har fått mycket kärlek och glada tillrop från andra kvinnliga fysiker. När man räknar in mitt namn är det nu endast tre kvinnliga pristagare av totalt 37 som tilldelats priset genom tiderna, säger Tünde Fülöp.
Pågående forskning inom flera olika projekt
Tünde Fülöps forskning om elektronacceleration förekommer även i många olika andra sammanhang, utöver tokamakexperimenten. Ett exempel är det Wallenberg-finansierade projektet Extrema plasmautbrott, där hennes forskargrupp samarbetar med rymdfysiker på Kungliga tekniska högskolan och Institutet för rymdfysik i Uppsala för att ta reda på vilka förhållanden som krävs för extremt starka energiflöden i jordens magnetosfär.
Ett annat exempel är hennes Wallenberg Scholar-projekt. Där är målet att förutsäga, kontrollera och optimera partikelacceleration och strålning i laboratorieplasmor som används i fusionskraftverk och laserbaserad partikelacceleration.
– I ett tredje projekt samarbetar vi bland annat med 2023 års Nobelpristagare i fysik, Anne L'Huillier och hennes forskargrupp, i ett initiativ där vi undersöker ultrakorta ljuspulser.
Merton College i Oxford nästa anhalt
Under hösten kommer Tünde Fülöp att tillbringa en termin som Visiting Research Fellow på universitetet i Oxford. Närmare bestämt på anrika Merton College, grundat 1264. Där kommer hon att samarbeta med teoretiska fysiker på Rudolf Peierls Centre for Theoretical Physics, vilket innebär nya kontakter och möjligheter till fördjupad forskning.
– Jag har varit på korta besök på Merton College tidigare, och det har varit fantastiskt varje gång. Jag ser fram emot att kunna fördjupa mig i teoretisk plasmafysik, att inspireras, få nya kontakter och att få insyn till hur andra framstående grupper lägger upp sitt arbete. Jag tror att det blir en vitamininjektion som kommer att vitalisera vårt arbete på Chalmers också framöver.
Om Alfvénpriset
Sedan år 2000 delar avdelning för plasmafysiken vid European Physical Society årligen ut Hannes Alfvén-priset till personer som gjort framstående insatser inom plasmafysik.
Det ges för forskningsprestationer som antingen redan har format plasmafysikens område eller som visar potential att göra det i framtiden.
2024 års pris tilldelas Tünde Fülöp, Chalmers tekniska högskola, och Per Helander, Max Planck Institute for Plasma Physics. Läs EPS motivering till priset.
Kontakt
- Professor, Subatomär, högenergi- och plasmafysik, Fysik