Dinámica de partículas cargadas en tokamaks con triangularidad positiva y negativa

El desarrollo de la fusión nuclear controlada como fuente de energía ha sido un objetivo altamente deseado en las últimas décadas. De todos los dispositivos para confinar las partículas a fusionar, los tokamaks, que proporcionan equilibrios magnéticos de forma toroidal, han sido los más exitosos....

Descripción completa

Guardado en:
Detalles Bibliográficos
Autor principal: Sheffield Heit, Facundo M.
Formato: Tesis NonPeerReviewed
Lenguaje:Español
Publicado: 2022
Materias:
Física de plasma
Fusión nuclear
Plasma
Neutron beams
Haces de nuetrones
[Tokamak
Focus
Triangularity
Triangularidad]
Acceso en línea:http://ricabib.cab.cnea.gov.ar/1133/1/1Sheffield_Heit.pdf
Aporte de:
Repositorio Institucional Centro Atómico Bariloche e Instituto Balseiro (RICABIB) de Instituto Balseiro
id I25-R131-1133
record_format dspace
spelling I25-R131-11332023-07-19T16:59:56Z Dinámica de partículas cargadas en tokamaks con triangularidad positiva y negativa Dynamics of charged particles in positive and negative triangularity tokamaks Sheffield Heit, Facundo M. Física de plasma Fusión nuclear Plasma Neutron beams Haces de nuetrones [Tokamak Focus Triangularity Triangularidad] El desarrollo de la fusión nuclear controlada como fuente de energía ha sido un objetivo altamente deseado en las últimas décadas. De todos los dispositivos para confinar las partículas a fusionar, los tokamaks, que proporcionan equilibrios magnéticos de forma toroidal, han sido los más exitosos. Estos dispositivos poseen en la gran mayoría de los casos una sección transversal en forma de D, a la cual se le asocia un parámetro denominado triangularidad. La triangularidad puede ser positiva, como es el caso estándar, o negativa, en cuyo caso la sección transversal tendría una forma de D invertida. Dado que se ha descubierto experimentalmente que los equilibrios con triangularidad negativa resultan tan buenos como los de triangularidad positiva, y tendrían ventajas adicionales, resulta de interés estudiarlos para tratar de entender las diferencias entre ambas geometrías. Es por ello que en este trabajo se estudió la dinámica de partículas cargadas mediante la inyección de un haz neutro en equilibrios magnetohidrodinámicos (MHD) analíticos con triangularidad tanto positiva como negativa. Se observó como en la configuración de triangularidad negativa una mayor proporción de las pérdidas de partículas fueron en la zona del divertor, y como la energía del haz es depositada en una región más elongada y de manera más localizada en triangularidad negativa. Ambos resultados indican que la configuración de triangularidad negativa es más favorable con respecto a la inyección de un haz neutro que una configuración estándar de triangularidad positiva. Controlled nuclear fusion has been a highly pursued objective over the last decades. Out of all the available devices used to confine the particles to be fused, the tokamaks, which provide magnetic toroidal equilibria, have been the most successful. These devices possess in most cases a Dshaped cross section, which is associated with a parameter known as triangularity. Triangularity can be positive, which is the standard case; or negative, in which case the cross section has an inverted D shape. Recent experiments have shown that negative triangularity equilibria can be as good as the positive triangularity ones, and it is speculated that there are more advantages to this geometry. Due to this, studying these equilibria in order to understand the differences between both geometries is of particular interest. Because of that, in this work the dynamics of charged particles created via neutral beam injection on analytical magnetohydrodynamic (MHD) equilibria with both positive and negative triangularity have been studied. It was observed that in the case of negative triangularity a larger fraction of the particle losses was at the divertor region. Furthermore, in the negative triangularity case the energy deposition region was found to be more elongated and localized than in positive triangularity. Both of these results indicate that the negative triangularity configuration is overall better than its counterpart with respect to neutral beam inyection. 2022-12-16 Tesis NonPeerReviewed application/pdf http://ricabib.cab.cnea.gov.ar/1133/1/1Sheffield_Heit.pdf es Sheffield Heit, Facundo M. (2022) Dinámica de partículas cargadas en tokamaks con triangularidad positiva y negativa / Dynamics of charged particles in positive and negative triangularity tokamaks. Maestría en Ciencias Físicas, Universidad Nacional de Cuyo, Instituto Balseiro. http://ricabib.cab.cnea.gov.ar/1133/
institution Instituto Balseiro
institution_str I-25
repository_str R-131
collection Repositorio Institucional Centro Atómico Bariloche e Instituto Balseiro (RICABIB)
language Español
orig_language_str_mv es
topic Física de plasma
Fusión nuclear
Plasma
Neutron beams
Haces de nuetrones
[Tokamak
Focus
Triangularity
Triangularidad]
spellingShingle Física de plasma
Fusión nuclear
Plasma
Neutron beams
Haces de nuetrones
[Tokamak
Focus
Triangularity
Triangularidad]
Sheffield Heit, Facundo M.
Dinámica de partículas cargadas en tokamaks con triangularidad positiva y negativa
topic_facet Física de plasma
Fusión nuclear
Plasma
Neutron beams
Haces de nuetrones
[Tokamak
Focus
Triangularity
Triangularidad]
description El desarrollo de la fusión nuclear controlada como fuente de energía ha sido un objetivo altamente deseado en las últimas décadas. De todos los dispositivos para confinar las partículas a fusionar, los tokamaks, que proporcionan equilibrios magnéticos de forma toroidal, han sido los más exitosos. Estos dispositivos poseen en la gran mayoría de los casos una sección transversal en forma de D, a la cual se le asocia un parámetro denominado triangularidad. La triangularidad puede ser positiva, como es el caso estándar, o negativa, en cuyo caso la sección transversal tendría una forma de D invertida. Dado que se ha descubierto experimentalmente que los equilibrios con triangularidad negativa resultan tan buenos como los de triangularidad positiva, y tendrían ventajas adicionales, resulta de interés estudiarlos para tratar de entender las diferencias entre ambas geometrías. Es por ello que en este trabajo se estudió la dinámica de partículas cargadas mediante la inyección de un haz neutro en equilibrios magnetohidrodinámicos (MHD) analíticos con triangularidad tanto positiva como negativa. Se observó como en la configuración de triangularidad negativa una mayor proporción de las pérdidas de partículas fueron en la zona del divertor, y como la energía del haz es depositada en una región más elongada y de manera más localizada en triangularidad negativa. Ambos resultados indican que la configuración de triangularidad negativa es más favorable con respecto a la inyección de un haz neutro que una configuración estándar de triangularidad positiva.
format Tesis
NonPeerReviewed
author Sheffield Heit, Facundo M.
author_facet Sheffield Heit, Facundo M.
author_sort Sheffield Heit, Facundo M.
title Dinámica de partículas cargadas en tokamaks con triangularidad positiva y negativa
title_short Dinámica de partículas cargadas en tokamaks con triangularidad positiva y negativa
title_full Dinámica de partículas cargadas en tokamaks con triangularidad positiva y negativa
title_fullStr Dinámica de partículas cargadas en tokamaks con triangularidad positiva y negativa
title_full_unstemmed Dinámica de partículas cargadas en tokamaks con triangularidad positiva y negativa
title_sort dinámica de partículas cargadas en tokamaks con triangularidad positiva y negativa
publishDate 2022
url http://ricabib.cab.cnea.gov.ar/1133/1/1Sheffield_Heit.pdf
work_keys_str_mv AT sheffieldheitfacundom dinamicadeparticulascargadasentokamakscontriangularidadpositivaynegativa
_version_ 1794277898700455936

Ejemplares similares