La fusión magnética se trata de gestionar la interfaz entre el plasma caliente y los materiales ordinarios. El fuerte campo magnético en un tokamak, el recipiente utilizado en este enfoque de fusión, es un aislante muy eficaz; es capaz de reducir la temperatura del plasma alun factor de 100, desde más de 100 millones de grados Celsius en el centro hasta "solo" 1 millón de grados en el borde. Sin embargo, esto no es lo suficientemente bajo. Por lo tanto, el trabajo del plasma límite es reducir la temperatura en otro factor de100 antes de que toque la pared.
Desafortunadamente, esta capa límite tiende a ser muy delgada, enfocando el poder en un área pequeña. Se proyecta que las plantas de energía tengan densidades de poder de escape mayores de 100 veces la superficie del sol y un factor de 10 más alto que los experimentos actuales, lejosexceder los límites que las superficies de material pueden manejar. Además, pueden surgir niveles extremos de escape de energía abruptamente, presentando un desafío de control muy difícil.
Afortunadamente, los investigadores están descubriendo ahora que los canales de escape de plasma de pierna larga o los desviadores pueden proporcionar la solución necesaria para las plantas de energía de fusión. Estos hacen un uso inteligente de los puntos x: ubicaciones especiales donde la topología del campo magnético puede expandirse yredirigir el flujo de escape de plasma en múltiples canales.
Primero, se crea un plasma central simétrico superior-inferior, definido por dos puntos X magnéticos primarios. En esta configuración, los experimentos indican que aproximadamente el 90 por ciento del calor sale del plasma central en la mitad externa del dispositivo a lo largo de los dospatas externas: extender la longitud de los canales externos e incrustar puntos X secundarios en ellos mejorará el manejo del escape de potencia. Además, esta configuración promueve la acumulación de altas presiones de gas en las patas.
Se realizó una evaluación reciente de las capacidades de manejo de potencia de las configuraciones de desviador de pierna larga y se comparó con las configuraciones convencionales utilizando un código de simulación de plasma de borde desarrollado en el Laboratorio Nacional Lawrence Livermore que podría manejar puntos X magnéticos en la pierna. Los efectos combinados deSe encuentra que la geometría magnética de pierna larga, las interacciones mejoradas de gas-plasma y la presencia de un punto x magnético secundario aumentan la capacidad de manejo de potencia máxima en hasta un factor de 10 en comparación con los desviadores convencionales, un resultado sin precedentes.
Lo más importante, el punto x secundario produce una capa radiante estable que acomoda completamente el escape de calor de plasma, eliminando el contacto de plasma caliente en las paredes del material incluso cuando la potencia de escape de plasma varía en un factor de 10. Esto hace que el escape de potenciafácil de controlar. A medida que la potencia varía, la ubicación de la capa de radiación simplemente se mueve hacia arriba o hacia abajo de la pata según sea necesario para que coincida con la potencia entrante. La capa radiante permanece en la pata del desviador y no afecta los puntos X primarios, lo que podríadegradar el rendimiento del plasma central.
Estos resultados, combinados con otros, están contribuyendo a la planificación del próximo paso de dispositivos experimentales que probarían ideas de escape de energía a la densidad de potencia a nivel del reactor.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Sociedad Estadounidense de Física . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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