Ensomme forstyrrelser i den stejle grænse for magnetiseret toroidalt plasma

Forskere har opdaget mekanismerne bag pålidelig atomfusion ved at observere solitære forstyrrelsesstrukturer (SP) inden for mikrosekunder fra starten på piedestal erosionen, hvilket tyder på en stærk sammenhæng mellem SP -generation og piedestal -sammenbruddet. Denne observation er at tilvejebringe solide eksperimentelle data til at identificere de styrende ligninger for mekanismerne bag SP -generation og piedestalkollaps. SP'erne i plasmagrænselaget kan også give almen interesse som et stærkt ikke -lineært grænsefænomen.

Solen er en hovedsekvensstjerne og genererer således sin energi ved atomfusion af brintkerner til helium. Fusion producerer energi mange gange større end nuklear fission. Efterhånden som konsekvenserne af klimaændringer og nedbrydning af fossile brændstoffer bliver tydelige, forskere over hele verden har forsøgt at producere en kilde til ren, bæredygtig, og rigelig energi. Og til dette formål, atomfusion har potentiale til at imødekomme menneskets behov for energi.

Den førende kandidat til en praktisk fusionsreaktor er tokamak -reaktoren, der udnytter solens kraft her på Jorden. Det er en magnetisk indeslutningsfusionsreaktor, der bruger magnetiske felter til at begrænse fusionsbrændstof ved millioner af grader i plasmaform. Imidlertid, ligner at klemme en ballon, indtil den brister, det toroidale magnetiserede plasma, der er begrænset i tokamak, udvikler ustabilitet langs yderkanterne. Den resulterende strøm af energi og partikler frigivet ved 'burst' eller sammenføjning af piedestal kan alvorligt beskadige slagpunkterne på tokamakens plasma-modstående komponenter. Forskere stræber i øjeblikket efter at forstå og kontrollere disse nedbrud, da det er et kritisk problem for den vellykkede drift af International Thermonuclear Experimental Reactor (ITER) og andre fremtidige fusionsreaktorer.

Forskning foretaget af professor Gunsu S. Yuns team og internationale samarbejdspartnere har ydet store bidrag til at løse dette mysterium ved at observere solitære forstyrrelser (SP) -strukturer inden for mikrosekunder fra starten på piedestal -erosionen, hvilket tyder på en stærk sammenhæng mellem SP -generation og piedestal -sammenbruddet. Denne præstation er blevet offentliggjort i den verdenskendte Videnskabelige rapporter .

Teamet udnyttede data fra elektroncyklotronemissionsbilleddannelsessystemet (ECEI) og det toroidale Mirnov -spolearray på KSTAR, eller Korea Superledende Tokamak Advanced Research, og opdagede et klart anderledes fænomen end de almindeligt observerede kvasi-stabile kantlokaliserede filamentære tilstande (QSM'er). Teamet observerede rutinemæssigt QSM'er og deres komplekse strukturelle overgange uden nedbrud på KSTAR, hvilket antydede, at QSM'er ikke er direkte korreleret med styrtet.

Professor Yun forudser, at forskerholdets nye observation giver solide eksperimentelle data til at identificere de styrende ligninger for mekanismerne bag SP -generation og piedestal -kollaps. Han forudser også, at SP'erne i plasmagrænselaget også kan give almen interesse som et stærkt ikke -lineært grænsefænomen.