Репортаж от Wedoany，Лаборатория физики плазмы Принстонского университета недавно опубликовала новое исследование, в котором обнаружено, что вращение ядра плазмы является основным фактором, определяющим распределение частиц в системе выхлопа термоядерного реактора. Исследовательская группа, анализируя данные о вращении ядра со скоростью 88,4 километра в секунду, успешно сопоставила компьютерное моделирование с экспериментальными результатами, предоставив ключевой инструмент для проектирования будущих термоядерных электростанций.
Экспериментальные данные показывают, что количество частиц, попадающих во внутреннюю диверторную мишень, значительно превышает количество частиц, попадающих во внешнюю диверторную мишень. Ранее исследователи сосредотачивались только на влиянии дрейфа поперёк поля на распределение частиц, но компьютерное моделирование, учитывающее только этот дрейф, не могло воспроизвести неравномерную картину попаданий, наблюдаемую в экспериментах. Этот разрыв затруднял для инженеров доверие к результатам моделирования при проектировании дивертора.
Исследовательская группа использовала код моделирования SOLPS-ITER для анализа экспериментальных данных токамака DIII-D в Калифорнии. Они протестировали четыре конкретных сценария: модели с включением и исключением дрейфа поперёк поля, а также модели с включением и исключением вращения плазмы. Только когда модель включала измеренное вращение ядра со скоростью 88,4 километра в секунду, результаты моделирования полностью совпали с экспериментальными данными.
Руководитель проекта Эрик Эмди отметил, что параллельные потоки, создаваемые вращающимся ядром, столь же важны, как и дрейф поперёк поля. Взаимодействие этих двух эффектов приводит к результату, который больше, чем сумма отдельных факторов. Для точного прогнозирования поведения выхлопа в будущих термоядерных системах необходимо учитывать, как вращающееся ядро плазмы влияет на краевые потоки.
Это открытие поможет инженерам проектировать диверторы, способные выдерживать тепловые нагрузки, возникающие при реальном производстве термоядерной энергии. Диверторы термоядерных реакторов должны управлять чрезвычайно высокими тепловыми нагрузками, и точное понимание мест падения выхлопных частиц имеет решающее значение для предотвращения структурных повреждений. Исследование предоставляет более надёжную основу для инженерного проектирования международных термоядерных проектов, таких как ИТЭР.
Данный материал скомпилирован платформой Wedoany. При цитировании материалов, созданных с помощью искусственного интеллекта (ИИ), необходимо обязательно указывать источник — «Wedoany». В случае выявления нарушения прав или иных проблем просим своевременно информировать нас. Сайт оперативно внесёт изменения или удалит материал.Электронная почта: news@wedoany.com
