Dissertação

Charged-particle dynamics and interaction with Alfvén waves in fusion plasmas. EVALUATED

Para futuros reatores de fusão, como o ITER, o estudo da interação entre partículas α e modos de Alfvén é muito importante. Para calcular a trajetória de partículas carregadas no campo eletromagnético de tokamaks, são consideradas duas abordagens: o centro-guia (CG) e a órbita completa (OC). A integração das equações do movimento para a OC é realizada e comparada com dois métodos: o algoritmo de Boris e um método Runge-Kutta (RK4) de quarta ordem. Ao calcular a órbita completa de partículas carregadas num campo de equilíbrio, o algoritmo de Boris conserva melhor a energia e é mais rápido que o RK4, fazendo-o o método mais adequado para o trabalho. A interação entre modos de Alfvén e partículas α é investigada e as órbitas e a troca de energia calculada com as abordagens CG e OC são comparadas. Primeiro, a partícula α que interage ressonantemente com um modo com n=30 é estudada. As órbitas calculadas com CG e OC estão de acordo, porém o mesmo não é observado para a troca de energia. Algumas correções são testadas para a troca de energia calculada com o CG. Usando um modo com n=12, várias partículas ressonantes são consideradas e os resultados de CG e OC são comparados. As órbitas das partículas passantes concordam, mas a concordância da troca de energia depende do valor de ρk┴. As órbitas de partículas presas não concordam. Concluiu-se que a OC deve ser usada ao seguir partículas que não verificam ρk┴ << 1 e para partículas presas.
Fusão nuclear, Ondas de Alfvén, Órbita-completa, Centro-guia

Junho 19, 2019, 11:0

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