Подавание тепла в токамаке производит много интересных явлений, таких как изменения в плазменном вращении и плотности. Исследователи DIII-D смоделировали, как различные типы нагревания, как микроволновые печи, которые производят нагревание электрона или нейтральные лучи, которые производят нагревание иона, влияют на плазменную плотность, поведение примесей и бурного транспорта. Различные согревающие методы стимулируют турбулентность в длинном (ион) весы и намного короче (электронные) весы, которые являются в границе компьютерных моделирований турбулентности.Их результаты, сообщил на этой неделе в Физике Plasmas, от AIP Publishing, показал, что нагревание электронов в реакторе сплава вызвало важные изменения в градиентах плотности в плазме.
Их «пойманная в ловушку модель (TGLF)» жидкости Ландау гироскопа предсказала, что добавление тепла взволновало турбулентность, в длинах волны между ионом и электронными весами, и произведет повышение частицы, которое изменяет полный профиль плотности плазмы. Кроме того, в данной статье, исследователи использовали свою уменьшенную модель транспорта, чтобы предсказать транспортировку примеси в реакторе сплава.
Брайан Грирсон, физик Лаборатории Физики Плазмы Принстона, работающий исследователем на Национальном Средстве для Сплава DIII-D в Сан-Диего, сказал, что, «когда Вы нагреваете плазму, Вы только изменяете температуру, Вы изменяете тип турбулентности, которая существует, и это имеет вторичные последствия на транспорте плазменной плотности и плазменного вращения».Обычно тепло, вытекающее из горячего плазменного центра к холодному плазменному краю, стимулирует бурное распространение, которое должно действовать, чтобы сгладить градиент плотности. «Но захватывающая вещь состоит в том, что иногда подавание тепла в реакторе сплава заставляет его производить градиент плотности, а не сглаживать его», сказал Грирсон.
Эта худая плотность значительная, потому что реакция сплава между дейтерием и частицами трития в токамаке увеличивается как плотность плазменных увеличений. Другими словами, он сказал, «сила сплава пропорциональна [плазменной] согласованной плотности».
Кредиты Грирсона Гэри Стэеблер, соавтор на бумаге, как Общий теоретик Атомной энергетики позади TGLF, модель, проверенная в данной статье. TGLF – уменьшенная модель физики «всей физики» gyrokinetic, кодируют ГИРОСКОП для бурного транспорта, которым нужно управлять на суперкомпьютерах.
Используя эту более рентабельную модель TGLF, исследователи смогли выполнить кодекс с различным экспериментальным измерением, и вводит сотни времен, чтобы определить количество, как неуверенность в экспериментальных данных затрагивает теоретическую интерпретацию.Продвижение, Грирсон надеется, что эти результаты помогут сообщить исследованию, чтобы продвинуть понимание сообщества сплава чрезвычайно небольших колебаний и транспортировки примеси в плазме.
«Мы должны понять транспорт под ионом и электроном, нагревающимся к уверенно проекта к будущим реакторам, потому что у энергетических реакторов сплава будут и ион и электронное нагревание», сказал Грирсон. «Этот результат определяет то, что мы должны исследовать с в вычислительном отношении сложными полными моделированиями физики, чтобы проверить взаимодействие частицы, импульса и транспортировки примеси с нагреванием».