El Instituto Nacional de Ciencias de Fusión de los Institutos Nacionales de Ciencias Naturales aplicó el "Método de propagación de calentamiento momentáneo" al dispositivo tokamak DIII-D operado por la Oficina de Ciencia de los Estados Unidos, Departamento de Energía, por General Atomics e hizo el importante descubrimientode un nuevo estado de confinamiento de plasma. Este descubrimiento se introdujo en la edición del 4 de noviembre de 2015 de Informes científicos , una revista de la revista científica británica Nature group, en un artículo titulado "Oscilación autorregulada de transporte y topología de islas magnéticas en plasmas toroidales".
Buscando alcanzar la energía de fusión, la investigación sobre confinamiento de plasma a alta temperatura y alta densidad por campos magnéticos se está llevando a cabo en todo el mundo. En un plasma confinado magnéticamente, a medida que aumenta la temperatura central del plasma, el flujo de plasma alterado se llamaemerge la turbulencia. La turbulencia no se detiene en el lugar de su generación, y se mueve circunferencialmente como un oleaje.
En los plasmas magnéticamente confinados existen dos áreas de confinamiento llamadas islas magnéticas. En estas áreas no hay gradiente de temperatura que resulte en la fuente de turbulencia. Por esa razón, la turbulencia generada fuera de la isla magnética donde existe un gradiente de temperatura entra en la isla magnética,y el estado de confinamiento dentro de la isla magnética se determinará dependiendo de la intensidad de la turbulencia. También en el futuro plasma de fusión, será extremadamente importante mejorar el estado de confinamiento de la isla magnética. Además, incluso en plasmas solares, se ha indicadoemisiones de llamarada solar que pueden existir islas magnéticas. Por lo tanto, la investigación sobre la turbulencia en las islas magnéticas es un tema extremadamente importante.
El profesor Katsumi Ida, el profesor asistente Tatsuya Kobayashi, y el grupo de experimentos LHD, junto con el profesor Shigeru Inagaki en la Universidad de Kyushu, han descubierto, por primera vez en la Universidad de Kyushu, el Dr. T. Evans, un investigador senior de DIII-Dmundo un nuevo estado de confinamiento dentro de una isla magnética aplicando el "método de propagación de calentamiento momentáneo" al plasma DIII-D. El "método de propagación de calentamiento momentáneo" permite diagnosticar el rendimiento de confinamiento de plasma adiabaticidad a partir de la amplitud de las variaciones de temperatura yLa velocidad de propagación causada por el calentamiento momentáneo.
Este descubrimiento, debido a que es esencial para mejorar el confinamiento del plasma del reactor de fusión, será una brújula importante que apunta en la dirección de futuras investigaciones de fusión. Además, los efectos de la ondulación en la investigación académica también serán excelentes.
En casos con un buen rendimiento de confinamiento alta adiabaticidad en la isla magnética, la propagación del calor que busca ingresar desde el exterior disminuye y, al mismo tiempo, las variaciones de temperatura se reducen. En consecuencia, por calentamiento momentáneo del plasma, yAl diagnosticar la amplitud de las variaciones de temperatura y la velocidad de propagación "método de propagación de calentamiento momentáneo", aprendemos detalles del rendimiento de confinamiento. Anteriormente, los experimentos en LHD encontraron que "el rendimiento de confinamiento dentro de la isla magnética es bueno la adiabaticidad fue 7 veces mayor"Esta vez, en el plasma DIII-D, se descubrió una" isla magnética particularmente superlativa ". Además, las oscilaciones autorreguladas también se descubrieron entre dos estados de adiabaticidad diferentes, el" buen estado la adiabaticidad es 5 vecesmayor "y" un estado aún más superlativo la adiabaticidad es 40 veces mayor "
Acompañando a la oscilación autorregulada, observamos por primera vez, un estado en el que las variaciones de temperatura se transfirieron en la isla magnética y uno en el que las variaciones de temperatura eran pequeñas con ciclos alternos repetidos. Este descubrimiento de la oscilación autorregulada significaque hay variedad en el rendimiento del confinamiento plasmático adiabaticidad. Este descubrimiento proporciona nuevos principios rectores para producir una isla magnética con buenas condiciones de confinamiento, y contribuirá en gran medida a la investigación de fusión. Además, este mecanismo recientemente descubierto también puede ser significativo para interpretarefectos de la física espacial y solar, y anticipamos la amplia circulación de estos resultados de investigación académica.
Estos resultados de investigación fueron publicados en la revista británica de ciencias académicas Informes científicos edición en línea del grupo Nature el 4 de noviembre de 2015, y está ampliamente disponible.
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Materiales proporcionados por Institutos Nacionales de Ciencias Naturales . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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