Новое тестирование модели ИТЭР показало его отличную производительность
Новые исследования показывают, что комбинированный нагрев поможет улучшить производство реакций в ИТЭР и других реакторах следующего поколения.
Исследование и тестирование провели специалисты из U.S. Department of Energy's (DOE) Princeton Plasma Physics Laboratory (PPPL), DIII-D National Fusion Facility и других учреждений. «Результаты демонстрируют, что происходит, если электронное нагревание дополнить ионным», – сказал эксперт из PPPL Брайан Грирсон, который провел тестирование компьютерной модели.
Модель, созданная Гэри Стаблером из General Atomics и Брайаном Грирсоном и описанная в опубликованной статье «Физика плазмы», исследовала экспериментальные результаты DIII-D в условиях, имитирующих условиях ИТЭР. Диагностика, предоставленная университетом Висконсин-Мэдисон и Калифорнийским университетом, расположенным в Лос-Анджелесе, измерила возникшую в результате турбулентность и случайные колебания и вихри в плазме.
Измерения показали турбулентность с короткими волнами, вызванную нагревом электронов и ионов. Комбинация произвела «многомасштабную» турбулентность, которая изменила способ утечки частиц и тепла из плазмы. Турбулентность может снизить скорость реакции синтеза.
Комбинированное электронное и ионное нагревание изменило пространственную скорость изменения плотности плазмы. Результат имеет большое значение, поскольку мощность реакторов следующего поколения будет возрастать по мере увеличения плотности плазмы. Более того, при увеличении в ядре плазмы не образовались примеси и не произошло охлаждение, что могло бы остановить реакции синтеза.
Ученые использовали модель «уменьшенной физики» под названием TGLF, которая упростила широкомасштабное параллельное и дорогостоящее моделирование, которое требует миллионов часов вычислительного времени на суперкомпьютерах.
Результаты показали, что изучение многомасштабной турбулентности будет иметь важное значение для понимания того, как бороться с эффектом переноса тепла, частиц и импульса в токамаках следующего поколения, как отметил Грирсон. «Нам нужно понять, как транспортироваться при ионном и электронном нагреве, – добавил он, – потому что термоядерные электростанции будут оперировать двумя типами нагрева».
Исследование и тестирование провели специалисты из U.S. Department of Energy's (DOE) Princeton Plasma Physics Laboratory (PPPL), DIII-D National Fusion Facility и других учреждений. «Результаты демонстрируют, что происходит, если электронное нагревание дополнить ионным», – сказал эксперт из PPPL Брайан Грирсон, который провел тестирование компьютерной модели.
Модель, созданная Гэри Стаблером из General Atomics и Брайаном Грирсоном и описанная в опубликованной статье «Физика плазмы», исследовала экспериментальные результаты DIII-D в условиях, имитирующих условиях ИТЭР. Диагностика, предоставленная университетом Висконсин-Мэдисон и Калифорнийским университетом, расположенным в Лос-Анджелесе, измерила возникшую в результате турбулентность и случайные колебания и вихри в плазме.
Измерения показали турбулентность с короткими волнами, вызванную нагревом электронов и ионов. Комбинация произвела «многомасштабную» турбулентность, которая изменила способ утечки частиц и тепла из плазмы. Турбулентность может снизить скорость реакции синтеза.
Комбинированное электронное и ионное нагревание изменило пространственную скорость изменения плотности плазмы. Результат имеет большое значение, поскольку мощность реакторов следующего поколения будет возрастать по мере увеличения плотности плазмы. Более того, при увеличении в ядре плазмы не образовались примеси и не произошло охлаждение, что могло бы остановить реакции синтеза.
Ученые использовали модель «уменьшенной физики» под названием TGLF, которая упростила широкомасштабное параллельное и дорогостоящее моделирование, которое требует миллионов часов вычислительного времени на суперкомпьютерах.
Результаты показали, что изучение многомасштабной турбулентности будет иметь важное значение для понимания того, как бороться с эффектом переноса тепла, частиц и импульса в токамаках следующего поколения, как отметил Грирсон. «Нам нужно понять, как транспортироваться при ионном и электронном нагреве, – добавил он, – потому что термоядерные электростанции будут оперировать двумя типами нагрева».
