Dissertação

Simulation of plasma blobs in realistic tokamak geometry EVALUATED

A compreensão detalhada da turbulência na SOL (Scrape-off Layer) é crucial para o sucesso da fusão por confinamento magnético como um todo. Ela determina o confinamento global e a eficiência de tokamaks futuros (tal como o ITER), governando a acumulação de calor na parede sólida do dispositivo, regulando a dinâmica de impurezas e a reinserção de plasma. Aqui, o valor comum da frequência de colisão é alto e as flutuações ocorrem em escalas maiores que o raio de Larmor iónico. Isto implica que a dinâmica na SOL pode ser analisada através da descrição "drift reduced" de Braginskii. O código GBS integra numericamente estas equações, permitindo modelizar a evolução da dinâmica do plasma na SOL em 3D, não separando as perturbações do equilíbrio, e investigando de maneira auto-consistente a formação dos perfis resultantes do fluxo de plasma e calor do núcleo para a SOL e do transporte oblíquo às linhas de campo proveniente da turbulência gerada por diversas instabilidades. Neste trabalho, o código GBS foi modificado para a configuração da SOL do tokamak ISTTOK, comprovando o carácter ``ballooning'' da turbulência, onde o comprimento típico dos gradientes aumenta na região de má curvatura, e determinando o mecanismo de saturação não-linear através da hipótese ``gradient removal''. Utilizando um código linear, foi determinada a influência da torsão magnética, resistividade, fator de segurança e efeitos eletromagnéticos na taxa de crescimento linear das instabilidades presentes na SOL do ISTTOK. Uma estimativa para o comprimento característico do gradiente de pressão é obtida para os resultados experimentais.
plasma physics, magnetic confinement fusion, scrape-off layer, plasma turbulence, ISTTOK, turbulent transport

Outubro 21, 2014, 11:0

Publicação

Obra sujeita a Direitos de Autor

Orientação

CO-ORIENTADOR

Paolo Ricci

CRPP, EPFL, Lausana, Suíça

Professor Auxiliar

ORIENTADOR

Nuno Filipe Gomes Loureiro

Departamento de Física DF/IPFN, IST

Professor Associado Convidado