Fusion: simulation "haute fidélité" d'instabilités périphériques de plasma
Publié par Redbran le 12/07/2018 à 12:00
Source: CEA

National Fusion Research Institute Korea
Pour la première fois, des simulations effectuées avec le code Jorek de l'IRFM ont reproduit fidèlement des instabilités périphériques du plasma de fusion, observées dans le tokamak coréen Kstar. Ces instabilités tendent à provoquer des pertes de confinement en bord de plasma ( En physique, le plasma décrit un état de la matière constitué de particules chargées (d'ions et d'électrons). Le plasma quark-gluon est un plasma qui constituerait...) et des flux (Le mot flux (du latin fluxus, écoulement) désigne en général un ensemble d'éléments (informations / données, énergie, matière, ...) évoluant dans un sens commun. Plus...) de puissance (Le mot puissance est employé dans plusieurs domaines avec une signification particulière :) qui pourraient conduire à l'endommagement de certains composants dans Iter.

Le plasma de fusion (En physique et en métallurgie, la fusion est le passage d'un corps de l'état solide vers l'état liquide. Pour un corps pur, c’est-à-dire pour une substance constituée de molécules toutes identiques, la fusion s'effectue à...) d'Iter fonctionnera selon un mode de "confinement élevé" (mode H), caractérisé par un très fort gradient de pression (La pression est une notion physique fondamentale. On peut la voir comme une force rapportée à la surface sur laquelle elle s'applique.) en périphérie (Le mot périphérie vient du grec peripheria qui signifie circonférence. Plus généralement la périphérie désigne une limite éloignée d'un objet ou d'une chose.). Des instabilités dites de ballonnement pourront se produire, conduisant à l'expulsion de chaleur (Dans le langage courant, les mots chaleur et température ont souvent un sens équivalent : Quelle chaleur !) et de particules hors de la zone de confinement du plasma.

Des mesures très précises de ces "modes localisés de bord" (ELM, Edge Localized Modes) ont pu été réalisés dans le tokamak coréen Kstar. Les physiciens ont eu la surprise d'observer des modes toroïdaux associés à des structures tournantes pendant quelques millisecondes avant l'éjection de chaleur et de particules.

Pour décrire les ELM, l'RFM a développé, en collaboration avec d'autres laboratoires français et européens, le code Jorek de magnétohydrodynamique (La magnétohydrodynamique (MHD) est une discipline scientifique qui décrit le comportement d'un fluide conducteur du courant électrique (liquide ou gaz ionisé appelé plasma) en présence de...) non linéaire et y a intégré les paramètres plasma et la géométrie (La géométrie est la partie des mathématiques qui étudie les figures de l'espace de dimension 3 (géométrie euclidienne) et, depuis le XVIIIe siècle, les figures d'autres types d'espaces...) de Kstar. Les chercheurs ont ainsi pu identifier les modes toroïdaux les plus instables et décrire la vitesse (On distingue :) et la direction de la rotation du mode, en parfait accord avec les résultats expérimentaux de Kstar.

Voir aussi:
sur le site de l'IRFM.
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