Modo de localización de bordes - Edge-localized mode

Un modo de borde localizado ("ELM") es una inestabilidad disruptiva que ocurre en la región del borde de un plasma tokamak debido a la relajación cuasi-periódica de una barrera de transporte formada previamente durante una transición L → H (es decir, en modo H ) . Este fenómeno se observó por primera vez en el tokamak de ASDEX en 1981.

El desarrollo de modos localizados en los bordes plantea un desafío importante en la investigación de la fusión magnética con tokamaks, ya que estas inestabilidades 1.) pueden dañar los componentes de la pared (en particular, las placas de desvío ) al extirparlos debido a su tasa de transferencia de energía extremadamente alta (GW / m 2 ); y 2.) puede potencialmente acoplar o desencadenar otras inestabilidades, como el modo de pared resistiva (RWM) o el modo de desgarro neoclásico (NTM)

Simulación y modelado

En 2006 se inició una iniciativa (llamada Proyecto Aster) para simular un ciclo completo de ELM, incluido su inicio, la fase altamente no lineal y su decadencia. Sin embargo, esto no constituyó un ciclo de ELM "verdadero", ya que un ciclo de ELM verdadero requeriría modelar el crecimiento lento después del colapso, para tener un segundo ELM. En 2015, se publicaron los resultados de la primera simulación para demostrar el ciclo repetido de ELM. Un elemento clave para obtener relajaciones repetidas fue incluir efectos diamagnéticos en las ecuaciones del modelo. También se ha demostrado que los efectos diamagnéticos amplían el tamaño del espacio de parámetros en el que se pueden recuperar soluciones de dientes de sierra repetidos en comparación con un modelo MHD resistivo.

Prevención y control

Se están llevando a cabo investigaciones sobre la prevención de la formación de modos localizados en los bordes. Recientemente se publicó un artículo que sugería un método novedoso para contrarrestar este fenómeno inyectando energía magnética estática ruidosa en el campo de contención como régimen de estabilización de contención; esto puede disminuir la amplitud de ELM. La actualización ASDEX ha tenido cierto éxito con la inyección de pellets para aumentar la frecuencia y, por lo tanto, disminuir la gravedad de las ráfagas de ELM.

Control en la práctica

Desde 2003, DIII-D ha experimentado con perturbaciones magnéticas resonantes para controlar ELM.

A finales de 2011, varias instalaciones de investigación han demostrado un control activo o supresión de ELM en plasmas tokamak. Por ejemplo, el tokamak KSTAR utiliza configuraciones de campo magnético tridimensional asimétrico específicas para lograr este objetivo.

Ver también

Referencias

Otras lecturas