El tokamak es una cámara experimental que contiene un gas de partículas energéticas cargadas, plasma, para desarrollar la producción de energía a partir de la fusión nuclear. La mayoría de los tokamaks grandes crean el plasma con solenoides, grandes bobinas magnéticas que se enrollan en el centro de los vasos e inyectanla corriente que inicia el plasma y completa el campo magnético que mantiene el gas supercaliente en su lugar, pero los tokamaks futuros deben prescindir de los solenoides, que funcionan en pulsos cortos en lugar de semanas o meses a la vez, como tendrán que hacer las centrales comerciales de fusión..
Simulaciones informáticas recientes han sugerido un método novedoso para lanzar el plasma sin usar solenoides. El modelo de simulación muestra la formación de estructuras magnéticas distintas y portadoras de corriente llamadas plasmoides que pueden iniciar el plasma y completar el complejo campo magnético.
Todo comienza con líneas de campo magnético, o bucles, que se elevan a través de una abertura en el piso del tokamak. A medida que las líneas de campo se fuerzan eléctricamente para expandirse dentro del recipiente, se puede formar una capa delgada o lámina de corriente eléctrica.A través de un proceso llamado reconexión magnética, la lámina puede romperse y formar una serie de plasmoides en forma de anillo que son el equivalente magnético de los anillos de burbujas creados por los delfines.
Los plasmoides pronosticados computacionalmente se han confirmado con imágenes de cámara rápida dentro del National Spherical Torus Experiment NSTX, la principal instalación de fusión en el Laboratorio de Física de Plasma de Princeton PPPL del Departamento de Energía de EE. UU.; La instalación se ha actualizado desde entonces.los plasmoides se fusionan para formar un gran anillo que transporta hasta 400,000 amperios de corriente, creando una fase de arranque de plasma dentro del tokamak.
Este modelado avanzado de plasmoides también condujo a otro hallazgo importante: las condiciones bajo las cuales se puede lograr un gran volumen de cierre de línea de campo y corriente de arranque máxima mediante la actualización del Experimento Nacional Torus Esférico NSTX-U.
Las estructuras similares a los plasmoides también se observan en la naturaleza, como durante los eventos solares eruptivos. La formación global de plasmoides observada en el tokamak arroja nueva luz sobre el proceso de reconexión magnética y el mecanismo de activación de las erupciones solares. Estos hallazgos también revelan que el mismo plasmoidede reconexión mediada que ocurre en el espacio tiene un papel principal que desempeñar en el cierre de líneas de campo magnético y en la puesta en marcha de plasma en NSTX-U.
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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