Durante más de 50 años, los físicos han desconcertado un misterio desalentador: ¿por qué los plasmas de tokamak se separan en espiral cuando alcanzan cierta densidad máxima y detienen las reacciones de fusión? Este "límite de densidad" sirve como una barrera que impide que los tokamaks operen con la máxima eficiencia,y comprender qué establece esta densidad máxima aceleraría el desarrollo de la fusión como una fuente de energía segura, limpia y abundante.
Recientemente, investigadores del Laboratorio de Física de Plasma de Princeton del Departamento de Energía de EE. UU. PPPL han revisado una vieja idea: las burbujas llamadas islas magnéticas que se forman en el campo magnético confinado producen el límite de densidad observado. El equipo PPPL, dirigido por David Gates conRoscoe White, Luis Delgado-Aparicio y Dylan Brennan, encontraron una nueva física que anula décadas de pensamiento sobre el crecimiento de estas burbujas.
La nueva investigación de PPPL ubica esta física en el proceso mediante el cual las islas se enfrían por las impurezas que las partículas de plasma dispersas se levantan de las paredes del tokamak. Contrarrestar este enfriamiento es un calentamiento que los investigadores bombean al plasma. Pero los científicos descubrieron queIncluso un poco de enfriamiento neto en el interior de las islas puede hacer que crezcan exponencialmente, lo que lleva a la interrupción de la corriente crucial que atraviesa el plasma y completa el campo magnético que mantiene unido el gas caliente.
Si el experimento lo confirma, los hallazgos podrían conducir a pasos para superar la barrera, también conocido como el "límite de Greenwald" después del físico del Instituto de Tecnología de Massachusetts Martin Greenwald, quien derivó una regla empírica para ello. El modelo PPPL reproduce cuantitativamente el empírico Greenwaldlímite de densidad
Todavía están por llegar exploraciones de efectos como el transporte turbulento de partículas, el calor y las impurezas que conducen al enfriamiento por plasma. El examen de estas condiciones debería proporcionar más evidencia de que el equilibrio de potencia local dentro de una isla puede servir como una predicción muy precisa delímite de densidad
Fuente de la historia :
Materiales proporcionados por Sociedad Estadounidense de Física . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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