Fusionsimuleringskode udviklet til at projektere fusionsustabilitet i TAE

Den 1. august annoncerede Korea Institute of Fusion Energy (KFE), at en ny fusionssimuleringskode blev udviklet til at projektere og analysere Toroidal-Alfvén-Eigenmode (TAE). I TAE opstår ustabilitet i løbet af interaktioner mellem hurtige ioner og de forstyrrede magnetiske felter, der omgiver dem. Det forstyrrer en tokamaks plasmaindeslutning ved at frigøre hurtige ioner fra plasmakernen.

Fordi hurtige ioner har meget mere kinetisk energi end normale, spiller de en væsentlig rolle i at lette fusionsreaktioner ved at øge plasmatemperaturerne og ydeevnen. Stabilt indeslutning af dem i plasmakernen betragtes derfor som en af ​​de vigtigste opgaver til at opretholde fusionsreaktioner.

Adskillige undersøgelser blev udført for at forstå forholdet mellem hurtige ioner og TAE for at forhindre TAE-ustabilitet og øge hurtige ionindeslutning. Hos KFE har Dr. Youngwoo Cho forbedret Gyro Kinetic Plasma Simulation Program (gKPSP) til at beregne og fremskrive ændringerne i TAE efter hurtige ionbevægelser.

gKPSP, en indenlandsk udviklet fusionssimuleringskode, blev hovedsageligt brugt til at analysere plasmatransportfænomener, indtil Dr. Cho tilføjede en funktion til at muliggøre elektromagnetisk analyse. Med ændringen er den nu i stand til at analysere TAE-ustabiliteterne og har bestået krydsvalidering med andre eksisterende koder.

Den nye kode vil blive brugt til at analysere indeslutningsevnen af ​​hurtige ioner genereret ved forskellige metoder, herunder forskellige opvarmningsanordninger og fusionsreaktioner. Det forventes at bidrage til at udvikle teknologier til forbedring af plasma-ydeevnen ved at optimere hurtige ioners indeslutningsydelse. Resultatet af denne forskning blev offentliggjort i Physics of Plasmas den 7. juni.

KFE driver den koreanske kunstige sol, KSTAR (Korea Superconducting Tokamak Advanced Research), som satte rekorden i 2021 for verdens længste plasmadrift ved iontemperaturer på over hundrede millioner grader i tredive sekunder. Det vil blive ved med at udfordre fusionssimuleringsforskning for at løse gåder vedrørende plasmas ustabilitet og turbulens. + Udforsk yderligere

Simuleringer tyder på, at magnetiske felter kan berolige plasmaustabiliteter