Οι φυσικοί κατανοούν τον τρόπο με τον οποίο οι φυσαλίδες στα πλάσματα της άκρης μπορούν να αποστραγγίσουν τη θερμότητα και να μειώσουν την αποτελεσματικότητα της αντίδρασης σύντηξης
Για να αποκτήσουν μια βαθύτερη κατανόηση της φυσικής πίσω από το ELMS, οι ερευνητές από το Ινστιτούτο Φυσικής (IPP) και το École Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL) διεξήγαγαν εκτεταμένες θεωρητικές έρευνες και αριθμητικές προσομοιώσεις. Τα ευρήματά τους παρέχουν νέες ιδέες για τη δυναμική και την επίδραση των ELMs σε πλάκες σύντηξης.
Βασικά ευρήματα:
ELM έναρξη και ανάπτυξη:
Η ερευνητική ομάδα εντόπισε συγκεκριμένες συνθήκες υπό τις οποίες ξεκινούν και αναπτύσσονται τα ELMS. Αυτές οι συνθήκες περιλαμβάνουν συνδυασμό υψηλής πίεσης στο πλάσμα και συγκεκριμένου προσανατολισμού του μαγνητικού πεδίου. Αυτή η γνώση είναι ζωτικής σημασίας για την ανάπτυξη στρατηγικών για τον έλεγχο της εμφάνισης του ELM και τον μετριασμό των αποτελεσμάτων τους.
Επιπτώσεις στην απόδοση αντίδρασης σύντηξης:
Οι προσομοιώσεις αποκάλυψαν ότι τα ELMs μπορούν να μειώσουν την αποτελεσματικότητα της αντίδρασης σύντηξης έως και 25%. Αυτή η απώλεια αποδίδεται στις απώλειες θερμότητας και σωματιδίων που σχετίζονται με τις φυσαλίδες ELM που εκρήγνυνται. Επομένως, η βελτιστοποίηση της συμπεριφοράς ELM είναι απαραίτητη για τη βελτίωση της συνολικής απόδοσης των συσκευών σύντηξης.
Κλιματιστικοί νόμοι για τα ELMS:
Οι ερευνητές καθιέρωσαν νόμους κλιμάκωσης που σχετίζονται με τα χαρακτηριστικά των παραμέτρων ELMs σε παραμέτρους πλάσματος όπως η θερμοκρασία, η πυκνότητα και η αντοχή στο μαγνητικό πεδίο. Αυτοί οι νόμοι κλιμάκωσης παρέχουν πολύτιμες προβλέψεις για τον τρόπο με τον οποίο τα ELMs θα συμπεριφέρονται υπό διαφορετικές συνθήκες στο πλάσμα, βοηθώντας στο σχεδιασμό και τη λειτουργία των αντιδραστήρων σύντηξης.
Δυναμική φυσαλίδων και μεταφορά θερμότητας:
Αναλύοντας τη δυναμική των φυσαλίδων ELM, η ομάδα απέκτησε πληροφορίες για τους υποκείμενους μηχανισμούς που είναι υπεύθυνοι για τη μεταφορά θερμότητας και την απώλεια ενέργειας. Αυτή η κατανόηση μπορεί να ενημερώσει την ανάπτυξη στοχοθετημένων τεχνικών ελέγχου για την ελαχιστοποίηση των απώλειων που σχετίζονται με το ELM.
Σύναψη:
Οι θεωρητικές έρευνες και οι αριθμητικές προσομοιώσεις που διεξάγονται από ερευνητές από την IPP και την EPFL έχουν προωθήσει σημαντικά την κατανόηση των ELMS σε πλάσματα σύντηξης. Τα ευρήματά τους ανοίγουν το δρόμο για τη βελτιστοποίηση της συμπεριφοράς του ELM, την ενίσχυση της συνολικής αποτελεσματικότητας των αντιδράσεων σύντηξης και την προσέγγιση της υλοποίησης της ενέργειας σύντηξης.
