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La science particulière
Les dispositifs tokamak utilisent des champs magnétiques solides pour confiner et former le plasma qui contient l’essence qui réalise le mélange. La forme de l’écran LCD affecte le soulagement ou la difficulté associé à la réalisation d’une source d’alimentation de mélange viable. Dans le tokamak conventionnel, la section transversale particulière de l’écran LCD a une forme telle que la lettre majuscule M. Lorsque la partie droite du D fait face à la partie particulière du «trou de beignet» du tokamak en forme de beignet, cette forme est appelée positive triangularité.
Lorsque la section transversale du plasma est en forme de D inversé et que la partie incurvée du Deb fait face au côté «trou de beigne», cette forme est ensuite connue sous le nom de triangularité négative. Une toute nouvelle recherche montre que la triangularité dommageable réduit à quel point le plasman interagit avec les surfaces des matériaux faisant face au plasma du tokamak. Cette découverte joue un rôle déterminant dans l’obtention d’une puissance de fusion nucléaire.
Les tokamaks, tels que le Tokamak à Configuration Variable (TCV) illustré ici, sont généralement des dispositifs en forme de beignet qui confineront le plasma pour créer des réactions de fusion. La forme de la section efficace du plasma affecte la qualité du confinement particulier. Crédit : Photo reproduite avec l’aimable autorisation du CRPP-EPFL, Organisation Suisse-Euratom
L’impact
L’un des défis de la technologie et de la technologie de l’énergie de fusion est certainement de savoir comment construire de futures usines de résistance qui gèrent des plasmas plusieurs fois plus chauds que le soleil. Dans ces températures extrêmes, les interactions de l’écran plat avec l’espace de paroi matérielle du réacteur de puissance doivent être contrôlées et minimisées. Des connexions indésirables se produisent en raison de perturbations dans la zone limite du plasma.
Cette recherche démontre que la perturbation des limites dans les plasmas à triangularité négative est beaucoup plus faible que celle qui se produit dans les plasmas utilisant une forme à triangularité positive. En conséquence, les interactions indésirables avec les parois faisant face au plasma sont également considérablement réduites, entraînant en principe des durées de vie plus longues pour la structure de la paroi et une réduction des risques d’endommagement de la structure de la paroi, ce qui pourrait mettre un réacteur hors tension.
Sommaire
Les chercheurs savent que, dans les dispositifs de fusion tokamak, les formes primaires de plasma ainsi que la triangularité négative montrent une augmentation substantielle du confinement de puissance par rapport aux plasmas à triangularité positive. Les formes LCD à triangularité négative affichent également des réductions des niveaux de fluctuation de la température et de la densité des électrons du cœur. Cela en soi peut faire des plasmas à triangularité négative des candidats prometteurs pour obtenir un futur réacteur à énergie de fusion.
La toute nouvelle recherche rapportée ici montre que l’indication et le degré de triangularité ont également un impact important sur la mécanique de bord du plasma et les attributs de puissance et d’échappement de particules, mais les scientifiques comprennent relativement peu de tels effets. Ces types d’expériences au Tokamak à Configuration Ajustable (TCV), situé à l’École polytechnique fédérale de Lausanne (EPFL) à Lausanne, en Suisse, ont révélé une forte diminution des variances du plasma limite et de la conversation du plasma avec la structure du mur de parement pour des effets suffisamment indésirables valeurs de triangularité.
Les chercheurs ont remarqué les effets sur un éventail de densités dans les plasmas à paroi interne limitée et détournée. Cette forte diminution de l’interaction plasma-paroi à partir d’une triangularité suffisamment négative renforce les clients potentiels des plasmas à triangularité négative en tant que solution de réacteur possible.
Référence : « Suppression associée à l’interaction de la première paroi dans les plasmas à triangularité négative sur le TCV » simplement par Woonghee Han, Nico Offeddu, T. Golfinopoulos, Christian Theiler, Chemical. K. Tsui, MA Boedo, Électronique. S. Marmar ainsi que l’équipe du TCV, le 19 février 2021, Mélange nucléaire .
DOI : 10. 1088 / 1741-4326 / abdb95
Ce travail particulier a été soutenu par le département de son bureau de technologie, le programme des sciences de l’énergie de fusion et la base scientifique nationale suisse. Ces travaux se poursuivent au sein de la plateforme de la Gamme EUROfusion et ont bénéficié d’un financement du programme d’analyse et de formation d’Euratom.
