Un groupe de chercheurs japonais de l'Institut national des sciences et technologies quantiques et du National
Une "rupture" est une interruption brutale du champ magnétiqueconfinement du plasma à haute température en cas d'instabilités à l'intérieur de celui-ci. C'est un problème sérieux pour les réacteurs à fusion. La destruction fait pénétrer du plasma à haute température dans la surface interne de la zone dans laquelle il est contenu, ce qui entraîne des dommages à la structure du réacteur.
En guise de contre-mesure, les scientifiques explorent des méthodesrefroidissement forcé du plasma lorsque des signes d'instabilité sont détectés. À l'aide de modèles théoriques et de mesures expérimentales, des physiciens ont reconstitué la dynamique d'un plasmoïde dense qui se forme autour d'un granule de glace. Ils ont identifié les mécanismes physiques qui affectent les systèmes de refroidissement.
Comme stratégie de base, les scientifiques utilisentdes granules de glace d'hydrogène congelés à des températures inférieures à 10 K et injectés dans un plasma à haute température. La glace ajoutée fond de la surface, s'évapore et s'ionise en chauffant le plasma à haute température environnant, formant une couche de plasma à basse température et haute densité autour de la glace.
Refroidissement par plasma avec de l'hydrogène pur (au centre) et une capsule remplie de néon. Image : Institut national des sciences de la fusion
Un tel plasmoïde à basse température et de hautela densité se mélange au plasma principal dont la température diminue. Mais l'utilisation de glace à l'hydrogène pur projette le plasmoïde hors du faisceau avant qu'il ne puisse se mélanger au plasma cible, ce qui le rend inefficace pour refroidir les plasmas à haute température plus profondément sous la surface.
Dans une étude de physique, ils ont découvert quel'utilisation d'hydrogène dopé au néon a supprimé la libération du plasmoïde. De plus, des expériences ont confirmé que le néon joue un rôle utile dans le refroidissement efficace du plasma.
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