Un experimento reciente dirigido por la Universidad de California, Los Ángeles UCLA, investigadores del tokamak DIII-D sugiere que la turbulencia del plasma puede evitar que las estructuras filamentosas llamadas islas magnéticas crezcan tanto que enfríen el plasma de 100 millones de grados.el plasma debe estar lo más caliente posible para que los núcleos individuales colisionen con la fuerza suficiente para fusionarse, liberando energía. Los campos magnéticos del tokamak DIII-D confinan el plasma mientras se calienta, pero el plasma también puede afectar este campo ymanipúlelo en formas de isla indeseables que hagan que el plasma expulse mucho si su energía entra en las paredes circundantes.
La turbulencia del plasma, el patrón de movimiento de las partículas que fluctúa enormemente, es una preocupación para los dispositivos de energía de fusión porque permite que el calor escape del plasma. Sin embargo, las islas magnéticas que crecen naturalmente y rasgan el tejido magnético de la tela magnética crean una preocupación aún más grave.plasma.
El equipo de investigación realizó experimentos en el DIII-D National Fusion Facility, operado por General Atomics en cooperación con el Departamento de Energía de EE. UU., Para estudiar el efecto mutuo de la turbulencia de plasma y las islas magnéticas.
"Nuestro equipo descubrió que la turbulencia de plasma se debilita dentro de las grandes islas magnéticas", explicó el estudiante graduado y líder de los experimentos Laszlo Bardoczi de UCLA. "Esto lleva a que las islas se vuelvan aún más grandes, lo que es malo para la fusión. Sin embargo, la turbulencia también puedeevitar que las islas pequeñas crezcan grandes. Esto sugiere que podemos evitar el crecimiento de islas magnéticas dañinas al impulsar la turbulencia mientras las islas aún son pequeñas ".
Los investigadores también realizaron simulaciones por computadora del proceso que replicaron los hallazgos experimentales. Demostrar que los códigos de simulación calculan con precisión el transporte de plasma de dichos procesos es vital para desarrollar la capacidad de predecir cómo se comportarán los plasmas de fusión enfuturos experimentos.
En aplicaciones futuras, la turbulencia de plasma podría usarse para evitar que las islas pequeñas crezcan y se vuelvan dañinas. Esto conducirá potencialmente a un mejor control de las islas y, por lo tanto, a la operación eficiente de dispositivos de fusión como ITER, que ahora se está construyendo en Francia como la más grande del mundotokamak por un consorcio sin precedentes de 35 naciones, incluido Estados Unidos. ITER está diseñado para producir más energía de la fusión que la que usa para calentar el plasma, por lo que comprender cómo reducir o posiblemente prevenir el crecimiento perjudicial de las islas podría ser una capacidad importante.
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Materiales proporcionados por Sociedad Estadounidense de Física . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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