Los investigadores de la Instalación Nacional de Fusión DIII-D en San Diego han demostrado un nuevo enfoque para inyectar microondas en un plasma de fusión que duplica la eficiencia de una técnica crítica que podría tener importantes implicaciones para los futuros reactores de fusión. Los resultados muestran que el lanzamiento de lalas microondas en el plasma a través de una geometría novedosa ofrecen mejoras sustanciales en la unidad de corriente de plasma.
El Dr. Xi Chen presentará los hallazgos del equipo en la reunión anual de la División de Física de Plasma APS de esta semana.
La construcción de reactores de fusión económicos en el futuro requerirá conducir la corriente eléctrica de manera eficiente en regiones específicas del plasma, una técnica conocida como accionamiento de corriente fuera del eje. La corriente eléctrica mejora la estabilidad del plasma contenido magnéticamente en los reactores de fusión en forma de rosquilla conocidoscomo tokamaks. La corriente permite que el plasma permanezca cohesivo a medida que se calienta a más de 150 millones de grados, donde los átomos de hidrógeno comienzan a fusionarse y liberar grandes cantidades de energía. Una de las técnicas para impulsar la corriente, conocida como corriente de ciclotrón de electronesDrive ECCD, utiliza microondas extremadamente potentes para calentar electrones en el plasma. Cuanto más eficientemente interactúen las microondas con los electrones energéticos, mayor será el impulso actual en el plasma.
Las microondas ECCD se inyectaban tradicionalmente desde la curva exterior del tokamak hacia el corazón del plasma. Sin embargo, el modelado reciente por computadora en DIII-D, predijo que la eficiencia podría mejorarse sustancialmente moviendo el punto de inyección hacia la parte superior del tokamak ydirigiéndolo cuidadosamente a puntos precisos lejos del centro. Basado en ese modelo, el Dr. Chen dirigió un equipo que diseñó e instaló un nuevo sistema que permite que las microondas sean inyectadas desde la parte superior. Esta nueva configuración de lanzamiento superior alinea la trayectoria del microondascon el campo magnético y la distribución de energía del plasma, de modo que las microondas interactúen selectivamente solo con los electrones más energéticos, duplicando la eficiencia de la corriente de accionamiento.
Los resultados experimentales fueron sorprendentes en lo cerca que se alinearon con las ganancias predichas por los modelos de computadora.
"Tenía grandes expectativas de que veríamos mejoras basadas en el modelado, pero me sorprendió lo clara y rápidamente que duplicamos la eficiencia en las mediciones reales", dijo el Dr. Chen. "Estamos muy emocionados de verlosresultados y creemos que esto podría resultar muy significativo ". Estos resultados proporcionan una validación experimental del enfoque ECCD de lanzamiento superior y podrían ser una consideración importante en la planificación de futuros tokamaks".
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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