Transfert énergétique anormal dans les plasmas chauds : couronne solaire et tokamak

par Pascale Beaufumé

Thèse de doctorat en Energétique

Sous la direction de Jacques Huetz.

Soutenue en 1992

à Châtenay-Malabry, Ecole centrale de Paris , en partenariat avec Laboratoire d'énergétique moléculaire et macroscopique, combustion (Gif-sur-Yvette, Essonne) (laboratoire) .

mots clés

• Plasmas (gaz ionisés) -- Chauffage
• Plasmas (gaz ionisés)
• Soleil -- Couronne
• Magnétohydrodynamique

Résumé

On étudie le transfert énergétique anormal dans deux plasmas chauds, lié à un chauffage dans la couronne solaire et à un déconfinement du plasma dans les tokamaks. On montre que la structure magnétique intervient dans ce phénomène par l'intermédiaire d'instabilités à petite échelle, que l'on modélise grâce à un système dynamique non-linéaire, le modèle de bêtes, pour lequel on trouve quatre classes de comportement. On présente une classification automatisée de ces régimes dans l'espace des paramètres par un réseau de neurones. Dans la couronne solaire, une compilation des résultats expérimentaux récents sert de base à une discussion des processus de chauffage bases sur des courants électriques. Un simple effet joule ne pouvant expliquer les taux de chauffage observés, on propose un modèle dimensionnel qui met en jeu une instabilité résistive reconnectrice et produit un chauffage efficace et discontinu. Les résultats sont en bon accord avec les observations. Dans les tokamaks, on donne une expression analytique du coefficient de diffusion en présence de turbulence magnétique que l'on valide grâce au mapping standard. Une version réaliste du modèle des bêtes est mise en place afin de tester un candidat possible pour expliquer le transport anormal: l'instabilité de filamentation thermique.

Titre traduit

Anomalous energy transfert in two hot plasmas : solar corona and tokamak

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