Transporte local en plasmas ECRH de un dispositivo Heliac de confinamiento magnético

• Autores: Iván Vargas Blanco
• Directores de la Tesis: Daniel Lopez Bruna (dir. tes.)
• Lectura: En la Universidad Complutense de Madrid ( España ) en 2008
• Idioma: español
• Tribunal Calificador de la Tesis: Francisco Blanco Ramos (presid.), Julio Serna Galán (secret.), José Ramón Martín Solis (voc.), Bernardo Zurro Hernández (voc.), María Antonia Ochando García (voc.)
• Materias:
  • Física
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• Resumen

  • Un problema básico por resolver en la física de plasmas de fusión por confinamiento magnético es comprender los mecanismos físicos que controlan el transporte de partículas y energía. Comprender y controlar la física del transporte en plasmas de fusión es esencial para el desarrollo de un futuro reactor de fusión, dado que el nivel de transporte determina las dimensiones del reactor y de este modo su viabilidad técnica y económica. Esta tesis se enfoca en el estudio experimental del transporte térmico electrónico y de partículas del dispositivo Heliac flexible TJ-II mediante la estimación de difusividades efectivas de plasmas en estado estacionario. Para ello se consideran flujos de partículas y de energía que como en cualquier otro proceso difusivo, deberían seguir la ley de Fick y la ley de Fourier respectivamente: y [1] donde y corresponden al flujo de partículas y térmico, respectivamente. A demás del flujo difusivo, , se ha considerado un flujo convectivo, , que domina sobre todo en la región del borde del plasma. La fuente de electrones, , se obtiene mediante un código Monte-Carlo de transporte de neutros que se enlaza a un código de transporte 1-D. Los perfiles experimentales de densidad, , y temperatura electrónica, , se obtienen de diferentes diagnósticos (principalmente del diagnóstico de esparcimiento Thomson) para un grupo de 239 descargas de plasma en condiciones estacionarias. Los coeficientes y llamados en este caso difusividad efectiva y difusividad térmica electrónica efectiva, se obtienen de las ecuaciones [1] después de considerar la geometría particular del TJ-II. La difusividad electrónica se obtiene considerando el flujo total, y la ecuación de continuidad en estado estacionario, . Uno de los objetivos de esta tesis no es sólamente estimar estos coeficientes localmente en el plasma (transporte local) sino también sus dependencias con magnitudes de control. Para ello se realizaron barridos en densidad del plasma ( ), potencia de calentamiento inyectada en el plasma ( ) y un parámetro asociado a la topología magnética, que en última instancia varía la llamada ``transformada rotacional'' ( ) . Actualmente, los estudios de confinamiento global en los dispositivos magnéticos se han centrado en obtener, a partir de datos experimentales, leyes de escala que permitan estimar el tiempo de confinamiento de energía, en función de estas magnitudes...