En la búsqueda de abundante energía limpia, los científicos de todo el mundo buscan el poder de fusión, donde los isótopos de hidrógeno se combinan para formar una partícula más grande, helio y liberan grandes cantidades de energía en el proceso. Para que las plantas de energía de fusión sean efectivas,sin embargo, los científicos deben encontrar una manera de desencadenar la transición de confinamiento de baja a alta, o "transición de LH" para abreviar. Después de una transición de LH, la temperatura y la densidad del plasma aumentan, produciendo más potencia.
Los científicos observan que la transición LH siempre se asocia con flujos de plasma zonales. Teóricamente, los flujos zonales en un plasma consisten en un flujo estacionario con una frecuencia cercana a cero y uno que oscila a una frecuencia más alta llamada modo acústico geodésico GAM, que es una onda de sonido global del plasma. Por primera vez, los investigadores de la Universidad Tecnológica de Hefei han detectado GAM en dos puntos diferentes simultáneamente en el reactor. Esta nueva configuración experimental será una herramienta de diagnóstico útil para investigar la física deflujos zonales y su papel en la transición LH. Los investigadores informan estos hallazgos en un nuevo artículo publicado en Física de plasma , de AIP Publishing.
Los flujos zonales ocurren en cualquier lugar donde haya turbulencia, como dentro de un dispositivo de fusión o en la atmósfera de un planeta. "Los flujos zonales más famosos en la naturaleza pueden ser los conocidos cinturones y zonas jovianas, que hacen que Júpiter se vea como un colorido y de múltiples capas", dijo Ahdi Liu, autor del artículo. En los plasmas de fusión, los flujos zonales son cruciales para regular la turbulencia y el transporte de partículas dentro del reactor." Con la mejora gradual de la tecnología de diagnóstico, los flujos zonales en el plasma de fusión se han convertido en una investigación candenteen las últimas dos décadas ", dijo Liu.
En estos experimentos, los investigadores utilizaron el Tokamak Superconductor Avanzado Experimental EAST, un reactor de energía de fusión magnética en Hefei, China. Instalaron dos reflectómetros Doppler en diferentes lados del ESTE, que pueden detectar fluctuaciones en la turbulencia y la densidad del plasma con alta precisiónEl GAM detectado tenía un tono de F, cinco octavas por encima del centro C.
Anteriormente, los investigadores de ASDEX-U, el dispositivo de investigación de fusión del Instituto Max Plank de Física del Plasma, utilizaron un sistema similar para detectar GAM, pero midieron el plasma en un solo lugar, lo que hace que la configuración sea propensa a interferencias ".Esta desventaja es la principal motivación para usar dos conjuntos de reflectómetros Doppler ", dijo Liu." Podríamos 'purificar' la información GAM comparando las dos mediciones de la ubicación ".
Las mediciones tomadas en los dos puntos no coincidieron por completo, lo que demuestra que cada reflectómetro también recogió información de flujos no zonales. "Es completamente necesario extraer información precisa de los flujos zonales de la medición multipunto", dijo Liu. Utilizando ambas mediciones,podría mostrar claramente que GAM interactuó con la turbulencia ambiental. En el futuro, los investigadores investigarán más a fondo el papel de los flujos zonales en la turbulencia y el transporte turbulento dentro de EAST.
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Materiales proporcionados por Instituto Americano de Física . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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