Evolução de modos tipo tearing neoclássicos sob a ação da onda de cíclotron eletrônica

Abstract

Este trabalho insere-se dentro de um esforço da comunidade científica mundial que visa contribuir para o entendimento e controle de fenômenos e processos que possam tornar viável o uso de fusão termonuclear como fonte geradora de energia elétrica. Dentro desse contexto o trabalho se dedica ao estudo de processos de geração de correntes em Tokamaks por meio de interações onda-partícula. Para tal, foi usado um formalismo quase-linear, num modelo de lâmina de um tokamak e usa-se uma solução numérica da equação de Fokker-Planck que rege a evolução da função distribuição de elétrons, na presença de vários tipos de ondas eletromagnéticas, na presença de colisões e transporte de partículas através das superfícies magnéticas. O estudo levou em consideração uma categoria de perturbações existente em tokamaks, chamadas demodos tearing neoclássicos. Emdecorrência dessa perturbação ocorre a reconexão das linhas magnéticas formando estruturas chamadas ilhas magnéticas. A formulação usada no estudo inclui um termo que descreve a injeção de ondas EC (electron cyclotron) na região das ilhas visando um possível controle dessas estruturas, fazendo-se um estudo da variação da largura dessas estruturas.

This work is part of an effort within the worldwide scientific community that seeks to contribute to the understanding and control of phenomena and processes that can make viable the use of thermonuclear fusion as a source of electricity. Within this context, the work is dedicated to the study of processes of current generation in tokamaks through wave-particle interactions. To this end, we used a quasilinear formalism, using a slab model to describe a tokamak, and using a numerical solution of the Fokker-Planck equation ruling the evolution of the distribution function of electrons in the presence of various types of electromagnetic waves, in the presence of collisions and particle transport through the magnetic surfaces. The study has taken into account a category of disturbances which may occur in a tokamak which are called neoclassical tearing modes. As a result of this disturbance occurs a reconnection of magnetic field lines, forming structures which are called magnetic islands. It is used in the study a term which describes the injection of electron cyclotron waves in the region of the islands, aiming for a possible control of these structures, studying the variation of the width of these structures.