Некоторые нестабильности плазмы могут погаснуть сами собой.

Эбрахими, который сообщил об этой работе в мае в статье под названием «Нелинейное пересоединение краевых локализованных мод в плазме с током» в журнале Physics of Plasmas, достиг результатов посредством нелинейного моделирования неустойчивости. «Это исследование воспроизводит и объясняет всплески или квазипериодическое поведение ELMS», — сказал Эбрахими. «Если это произойдет в будущем в больших токамаках, эти взрывы могут повредить некоторые внутренние компоненты машины. Понимание их может помочь ученым предотвратить такие повреждения».

ELM возникают вокруг внешнего края плазмы с высоким удержанием или H-моды из-за сильных краевых токов. Эбрахими использовал код компьютерного моделирования, известный как NIMROD, чтобы показать, как ELM проходят повторяющийся цикл, в котором они формируются, развиваются и исчезают.Модель демонстрирует, что ELM могут образовываться, когда на границе плазмы существует крутой градиент тока. Градиент возникает, когда плазма внезапно движется вверх или вниз, создавая выпуклость в токе и образуя краевой токовый слой.

Затем нестабильность формирует токопроводящую нить, которая движется вокруг токамака, создавая электрические поля, которые мешают токам, которые вызвали образование ELM. При нарушении исходных токов ELM умирает. «В некотором смысле, — сказал Эбрахими, — ELM устраняет свой собственный источник — стирает выступ на краю тока — своим собственным движением».Выводы Эбрахими согласуются с наблюдениями за циклическим поведением ELM в токамаках по всему миру. К ним относятся Пегас, небольшое сферическое устройство в Университете Висконсина; Сферический токамак со сверхмощной амплитудой (MAST) в Соединенном Королевстве; и Национальный эксперимент со сферическим тором (NSTX), флагманский объект PPPL до его недавней модернизации.

Исследование могло бы также улучшить понимание солнечных извержений, которые сопровождаются нитевидными структурами, подобными тем, которые производятся ELM. Ее следующий шаг будет включать исследование влияния разницы в давлении плазмы на циклическое поведение ELM.


Оставьте комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *