Velocidade de rotação do núcleo de plasma atinge 88,4 quilômetros por segundo

De acordo com pt.wedoany.com-O Laboratório de Física de Plasma de Princeton divulgou recentemente um novo estudo, descobrindo que a rotação do núcleo de plasma é o principal fator que determina a distribuição de partículas no sistema de exaustão de um reator de fusão. A equipe de pesquisa, ao analisar dados de rotação do núcleo a 88,4 quilômetros por segundo, conseguiu fazer com que simulações computacionais correspondessem aos resultados experimentais, fornecendo uma ferramenta crucial para projetar futuras usinas de fusão.

Os dados experimentais mostram que o número de partículas que atingem o alvo do desviador interno é muito maior do que o do desviador externo. Anteriormente, os pesquisadores focavam apenas no efeito da deriva cruzada do campo na distribuição de partículas, mas simulações computacionais que incluíam apenas essa deriva não conseguiam reproduzir os padrões de impacto assimétricos observados nos experimentos. Essa discrepância dificultava que os engenheiros confiassem nos resultados das simulações para orientar o projeto do desviador.

A equipe de pesquisa utilizou o código de modelagem SOLPS-ITER para analisar dados experimentais do tokamak DIII-D na Califórnia. Eles testaram quatro cenários específicos: modelos incluindo e excluindo a deriva cruzada do campo, e modelos incluindo e excluindo a rotação do plasma. Somente quando o modelo incluía a rotação medida do núcleo de 88,4 quilômetros por segundo, os resultados da simulação correspondiam perfeitamente aos dados experimentais.

Eric Emde, líder do projeto, apontou que o fluxo paralelo impulsionado pelo núcleo rotativo é tão importante quanto a deriva cruzada do campo. A interação desses dois efeitos produz um impacto maior do que qualquer fator isolado. Para prever com precisão o comportamento de exaustão em futuros sistemas de fusão, é essencial considerar como o núcleo de plasma rotativo influencia os fluxos na borda.

Esta descoberta ajudará os engenheiros a projetar desviadores capazes de suportar as cargas térmicas reais da produção de energia por fusão. Os desviadores de reatores de fusão precisam gerenciar cargas térmicas extremamente altas, e entender precisamente onde as partículas de exaustão se depositam é crucial para evitar danos estruturais. A pesquisa fornece uma base de projeto de engenharia mais confiável para projetos internacionais de fusão, como o ITER.