Novel concept suppressing plasma heat pulses in a tokamak by fast divertor sweeping
Identifikátory výsledku
Kód výsledku v IS VaVaI
<a href="https://www.isvavai.cz/riv?ss=detail&h=RIV%2F61389021%3A_____%2F22%3A00565859" target="_blank" >RIV/61389021:_____/22:00565859 - isvavai.cz</a>
Nalezeny alternativní kódy
RIV/68407700:21230/22:00360945 RIV/68407700:21340/22:00360945
Výsledek na webu
<a href="https://www.nature.com/articles/s41598-022-18748-x" target="_blank" >https://www.nature.com/articles/s41598-022-18748-x</a>
DOI - Digital Object Identifier
<a href="http://dx.doi.org/10.1038/s41598-022-18748-x" target="_blank" >10.1038/s41598-022-18748-x</a>
Alternativní jazyky
Jazyk výsledku
angličtina
Název v původním jazyce
Novel concept suppressing plasma heat pulses in a tokamak by fast divertor sweeping
Popis výsledku v původním jazyce
One of the remaining challenges in magnetic thermonuclear fusion is survival of the heat shield protecting the tokamak reactor vessel against excessive plasma heat fluxes. Unmitigated high confinement edge localized mode (ELM) is a regular heat pulse damaging the heat shield. We suggest a novel concept of magnetic sweeping of the plasma contact strike point fast and far enough in order to spread this heat pulse. We demonstrate feasibility of a dedicated copper coil in a resonant circuit, including the induced currents and power electronics. We predict the DEMO ELM properties, simulate heat conduction, 3D particles motion and magnetic fields of the plasma and coil in COMSOL Multiphysics and Matlab. The dominant system parameter is voltage, feasible 18 kV yields 1 kHz sweeping frequency, suppressing the ELM-induced surface temperature rise by a factor of 3. Multiplied by other known mitigation concepts, ELMs might be mitigated enough to ensure safe operation of DEMO.
Název v anglickém jazyce
Novel concept suppressing plasma heat pulses in a tokamak by fast divertor sweeping
Popis výsledku anglicky
One of the remaining challenges in magnetic thermonuclear fusion is survival of the heat shield protecting the tokamak reactor vessel against excessive plasma heat fluxes. Unmitigated high confinement edge localized mode (ELM) is a regular heat pulse damaging the heat shield. We suggest a novel concept of magnetic sweeping of the plasma contact strike point fast and far enough in order to spread this heat pulse. We demonstrate feasibility of a dedicated copper coil in a resonant circuit, including the induced currents and power electronics. We predict the DEMO ELM properties, simulate heat conduction, 3D particles motion and magnetic fields of the plasma and coil in COMSOL Multiphysics and Matlab. The dominant system parameter is voltage, feasible 18 kV yields 1 kHz sweeping frequency, suppressing the ELM-induced surface temperature rise by a factor of 3. Multiplied by other known mitigation concepts, ELMs might be mitigated enough to ensure safe operation of DEMO.
Klasifikace
Druh
J<sub>imp</sub> - Článek v periodiku v databázi Web of Science
CEP obor
—
OECD FORD obor
10305 - Fluids and plasma physics (including surface physics)
Návaznosti výsledku
Projekt
Výsledek vznikl pri realizaci vícero projektů. Více informací v záložce Projekty.
Návaznosti
I - Institucionalni podpora na dlouhodoby koncepcni rozvoj vyzkumne organizace
Ostatní
Rok uplatnění
2022
Kód důvěrnosti údajů
S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů
Údaje specifické pro druh výsledku
Název periodika
Scientific Reports
ISSN
2045-2322
e-ISSN
2045-2322
Svazek periodika
12
Číslo periodika v rámci svazku
1
Stát vydavatele periodika
DE - Spolková republika Německo
Počet stran výsledku
12
Strana od-do
17013
Kód UT WoS článku
000866180700032
EID výsledku v databázi Scopus
2-s2.0-85139625881