Los físicos dirigidos por Gerrit Kramer en el Laboratorio de Física de Plasma de Princeton PPPL del Departamento de Energía de EE. UU. DOE han realizado simulaciones que sugieren que la aplicación de campos magnéticos a los plasmas de fusión puede controlar inestabilidades conocidas como ondas de Alfvén que pueden reducir la eficiencia de las reacciones de fusiónDichas inestabilidades pueden hacer que las partículas cargadas que se mueven rápidamente llamadas "iones rápidos" escapen del núcleo del plasma, que está acorralado dentro de máquinas conocidas como tokamaks.
El control de estas inestabilidades conduce a temperaturas más altas dentro de tokamaks y, por lo tanto, a procesos de fusión más eficientes. La investigación se publicó en la edición de agosto de Física del plasma y fusión controlada y financiado por la Oficina de Ciencia del DOE Fusion Energy Sciences.
"Controlar y suprimir las inestabilidades ayuda a mejorar el confinamiento de iones rápidos y el rendimiento del plasma", dijo Kramer, un físico investigador en el Laboratorio. "Desea suprimir las ondas de Alfvén tanto como sea posible para que los iones rápidos permanezcan en el plasmay ayuda a calentarlo "
El equipo recopiló datos de experimentos realizados en el National Spherical Torus Experiment NSTX en PPPL antes de que el tokamak fuera actualizado recientemente. Luego realizaron simulaciones de plasma en un grupo de computadoras PPPL.
Las simulaciones mostraron que las perturbaciones magnéticas aplicadas externamente pueden bloquear el crecimiento de las ondas de Alfvén. Las perturbaciones reducen el gradiente o la diferencia de velocidad de los iones a medida que se acercan al tokamak. Este proceso calma las perturbaciones dentro del plasma ".reduzca el gradiente de velocidad, puede evitar que las olas se exciten ", señala Kramer.
Las simulaciones también mostraron que las perturbaciones magnéticas pueden calmar las ondas de Alfvén que ya se han formado. Las perturbaciones alteran la frecuencia de la vibración del plasma para que coincida con la frecuencia de la onda ". El plasma absorbe toda la energía de la onda yla onda deja de vibrar ", dijo Kramer.
Además, las simulaciones indicaron que cuando se aplica a tokamaks con campos magnéticos relativamente débiles, las perturbaciones magnéticas externas podrían desalojar iones rápidos del plasma directamente, haciendo que el plasma se enfríe.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por DOE / Princeton Plasma Physics Laboratory . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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