Contrôle des profils de courant et de pression en temps réel dans les plasmas de tokamaks

par Laurent Laborde

Thèse de doctorat en Physique et sciences de la matière. Rayonnement et plasma

Sous la direction de Didier Moreau.

Soutenue en 2005

à Aix-Marseille 1 , en partenariat avec Université de Provence. Section sciences (autre partenaire) .

mots clés

• Plasmas, Électrodynamique des
• Tokamaks
• Réacteurs à fusion
• Fusion nucléaire contrôlée
• Hautes températures

Résumé

Les récents progrès des tokamaks dans le domaine des "~scénarios avancés~" préfigurent le régime de fonctionnement d'un futur réacteur à fusion thermonucléaire contrôlée. Comparés au régime de référence, ces scénarios sont caractérisés par un allongement du temps de confinement du plasma, conséquence d'une amélioration substantielle de la stabilité magnétohydrodynamique et du confinement des particules et de l'énergie. Ceci devrait permettre d'obtenir des performances de fusion comparables à un courant plasma plus faible. Un réacteur à fusion du type tokamak pourrait alors fonctionner en continu car la totalité du courant pourrait être générée de façon non-inductive. L'accès à ce type de régime est conditionné par l'apparition d'une barrière interne de transport, liée à l'évolution du profil de courant dans le plasma, qui se traduit par un raidissement des profils de température et de pression. La nature des barrières a pu être mieux comprise en confrontant des simulations à des expériences de transport de la chaleur : il s'agit d'une zone de forte réduction des phénomènes de turbulence, principaux acteurs du transport et du déconfinement des particules et de la chaleur. Le contrôle et le maintien à l'état stationnaire de cette barrière assureraient donc une avancée notable, notamment en vue du réacteur expérimental ITER

Titre traduit

Real-time control of current and pressure profiles in tokamak plasmas

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