Analyse de stabilite de plasmas de tokamak

by CLARISSE BOURDELLE

Doctoral thesis in Physique

Under the supervision of GUY PELLETIER.

defended on 2000

in Grenoble 1 .


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  • Abstract

    Dans un plasma de tokamak, le transport de l'energie est principalement de nature turbulente. Afin d'augmenter le nombre de reactions de fusion, il est necessaire d'ameliorer le confinement de l'energie. L'objet de cette these est d'identifier les parametres permettant l'obtention de plasmas dont l'energie est mieux confinee afin de guider les experiences a venir. Pour ce faire, un code numerique a ete developpe. Il calcule les taux de croissance qui caracterisent la rapidite de l'amorcage des instabilites. L'analyse de stabilite est completee par l'evaluation du taux de cisaillement de la vitesse de rotation due au champ electrique radial. Lorsque ce taux est superieur au taux de croissance local maximal, la turbulence ionique est stabilisee. Le taux de cisaillement de rotation et le taux de croissance sont determines a partir des profils radiaux de densite, de temperature et du facteur de securite d'un plasma donne. En particulier, trois familles de plasmas sont analysees. Dans les plasmas radiatifs de textor (modes ri), l'injection d'ions de nombre de charge eleve entraine la diminution des taux de croissance. Dans les plasmas a forte densite de tore supra, un fort cisaillement magnetique et/ou un chauffage des ions plus efficace associe a une bifurcation de la direction de rotation toroidale (par ailleurs non-expliquee) declenchent l'amelioration du confinement. Dans tore supra, des gradients de pression electronique localement tres raides (appeles barrieres internes de transport) sont obtenus suite a une inversion du cisaillement magnetique. Ce cisaillement magnetique localement negatif a un effet stabilisant. Dans ces trois types de plasmas, les taux de croissance diminuent, le confinement s'ameliore, les profils de densite et de temperature se piquent. Ces piquages entrainent une augmentation du taux de cisaillement de rotation qui permet de maintenir la qualite du confinement.

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Informations

  • Details : 156 p.
  • Annexes : 81 ref.

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