Etude et modelisation du transport de l'energie et des particules dans un plasma de fusion thermonucleaire controlee. Application au transport anormal et aux conditions de fonctionnement du tokamak

par Dominique Boucher

Thèse de doctorat en Physique

Sous la direction de GUY LAVAL.

Soutenue en 1992

à l'EP .

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  • Résumé

    L'objet de cette these est d'aboutir a une modelisation de l'ensemble des phenomenes de transport observes dans le plasma d'un tokamak que ce soit pour le transport des particules ou celui de l'energie. Pour cela, une methode predictive a ete choisie: la modelisation se traduit en equations mathematiques qui sont ensuite resolues numeriquement de maniere auto-consistante. Cela permet d'ecrire un simulateur de tokamak dont on peut ensuite comparer les predictions aux observations experimentales. Le modele de transport de l'energie est celui de gradient de temperature electronique critique developpe par p-h rebut et al. Tandis que le transport des particules est un travail original presente dans la these. Ce dernier modele met en evidence le lien etroit entre le profil de facteur de securite et le pinch' des particules. L'ensemble de ces deux modeles, complete par une modelisation adequate de la geometrie torique et des termes source, est ensuite compare a une gamme tres large d'observations experimentales (principalement realisees dans le tokamak du jet). En particulier des experiences aussi diverses que les chauffages hors de l'axe, les modes h, les modes a ions chauds ou les plasmas a performances ameliorees suite a une injection de glacon (modes p. E. P. ) sont reproduits avec succes par le simulateur. Ces simulations donnent de solides indications en faveur de l'existence d'un gradient de temperature critique et permettent de comprendre de maniere coherente le transport des particules. Dans un dernier temps les consequences d'un tel modele pour le fonctionnement d'un reacteur de fusion thermonucleaire controlee sont detaillees


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