Séance de cours

MHD Equilibrium Configurations

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Dans cours

PHYS-424: Plasma II

This course completes the knowledge in plasma physics that students have acquired in the previous two courses, with a discussion of different applications, in the fields of magnetic confinement and controlled fusion, astrophysical and space plasmas, and so ...

Description

Cette séance de cours couvre les configurations d'équilibre magnétohydrodynamiques (MHD) en 2D, en se concentrant sur les concepts de tokamak et de stellarator pour le confinement magnétique. Il explique les équations d'équilibre MHD statiques, les équilibres multidimensionnels, la géométrie toroïdale, l'équilibre axisymétrique et l'équation de Grad-Shafranov. La présentation se penche sur l'équilibre des forces, la fonction de flux et les solutions de l'équation de Grad-Shafranov. Il traite également de la façon d'obtenir des solutions, de la reconstruction de l'équilibre et de l'importance des facteurs de sécurité. La comparaison entre les stellarators et les tokamaks est explorée, mettant en évidence leurs différences de confinement plasmatique. La séance de cours conclut en soulignant les propriétés de confinement supérieures des configurations toroïdales par rapport aux configurations linéaires.

Enseignant·e

Holger Reimerdes

Enseignement et PhD Doctorant·es actuel·les Martim Zurita, Marta Pedrini, Benjamin Yong Kwak Brown, Pierre Louis Sintre, Massimo Carpita, Richard Alexander David Ducker, Giuseppe Iunior Drago A dirigé les thèses EPFL de Mirko Wensing, Claudia Colandrea, Guang-Yu Sun A co-dirigé les thèses EPFL de Gustavo Paganini Canal, Joyeeta Sinha, Roberto Maurizio Cours Control and Operation of Tokamaks PHYS-748 Fusion and industrial plasma technologies PHYS-632 The course provides an o

Source officielle

Proximité ontologique

Physique

État plasma: Énergie de fusion nucléaire

Concepts associés (32)

Plasma stability

The stability of a plasma is an important consideration in the study of plasma physics. When a system containing a plasma is at equilibrium, it is possible for certain parts of the plasma to be disturbed by small perturbative forces acting on it. The stability of the system determines if the perturbations will grow, oscillate, or be damped out. In many cases, a plasma can be treated as a fluid and its stability analyzed with magnetohydrodynamics (MHD).

État plasma

thumb|upright|Le soleil est une boule de plasma. thumb|Lampe à plasma.|168x168px thumb|upright|Les flammes de haute température sont des plasmas. L'état plasma est un état de la matière, tout comme l'état solide, l'état liquide ou l'état gazeux, bien qu'il n'y ait pas de transition brusque pour passer d'un de ces états au plasma ou réciproquement. Il est visible sur Terre, à l'état naturel, le plus souvent à des températures élevées favorables aux ionisations, signifiant l’arrachement d'électrons aux atomes.

Énergie de fusion nucléaire

vignette| L'expérience de fusion magnétique du Joint European Torus (JET) en 1991. L'énergie de fusion nucléaire est une forme de production d'électricité du futur qui utilise la chaleur produite par des réactions de fusion nucléaire. Dans un processus de fusion, deux noyaux atomiques légers se combinent pour former un noyau plus lourd, tout en libérant de l'énergie. De telles réactions se produisent en permanence au sein des étoiles. Les dispositifs conçus pour exploiter cette énergie sont connus sous le nom de réacteurs à fusion nucléaire.

Pinch (plasma physics)

A pinch (or: Bennett pinch (after Willard Harrison Bennett), electromagnetic pinch, magnetic pinch, pinch effect, or plasma pinch.) is the compression of an electrically conducting filament by magnetic forces, or a device that does such. The conductor is usually a plasma, but could also be a solid or liquid metal. Pinches were the first type of device used for experiments in controlled nuclear fusion power. Pinches occur naturally in electrical discharges such as lightning bolts, planetary auroras, current sheets, and solar flares.

Stellarator

Le stellarator (de stellar : stellaire, et generator : générateur) est un dispositif destiné à la production de réactions contrôlées de fusion nucléaire proche du tokamak. Le confinement du plasma est entièrement réalisé par un champ magnétique hélicoïdal créé par l'arrangement complexe de bobines autour du tore, alimentées en courants forts et appelées bobines poloïdales. Le stellarator est analogue au tokamak à la différence qu'il n'utilise pas de courant toroïdal circulant à l'intérieur du plasma pour le confiner.

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Explore les principes de la fusion inertielle et magnétique, en discutant de l'équilibre énergétique, des défis et des progrès vers la combustion du plasma.

Stellarators: Concepts de confinement MOOC: Physique des plasmas : Applications

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MHD Stabilité et limites opérationnelles

Explore la stabilité, les instabilités et les limites opérationnelles de la MHD dans les plasmas tokamaks, en soulignant l'importance de comprendre la stabilité à l'équilibre et l'impact des instabilités sur le confinement plasmatique.

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Concepts associés (32)

Plasma stability

État plasma

Énergie de fusion nucléaire

Pinch (plasma physics)

Stellarator

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