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Transport des poussières dans les tokamaks
 
Jeudi 18/10/2018, 14h00-17h00
Salle René GRAVIER 506 rdc, CEA Cadarache

AVIS DE SOUTENANCE

 Adrien AUTRICQUE

Soutiendra publiquement ses travaux de thèse intitulés :

 Transport des poussières dans les tokamaks 

Soutenance prévue le jeudi 18 octobre 2018 à 14h00

 Lieu : IRFM – Salle René Gravier

 

 Composition du jury proposé : 

Cécile Arnas

PIIM

Examinateur

Sergey Khrapak

German Aerospace Center 

Examinateur

Khaled Hassouni

LSPM 

Rapporteur

Thierry Belmonte

Institut Jean Lamour 

Rapporteur

François Gensdarmes

IRSN Saclay 

Directeur de thèse

Jean-Marc Layet

PIIM

Examinateur

Christian Grisolia

CEA Cadarache 

Co-directeur de thèse

Nicolas Fedorczak

CEA Cadarache

Encadrant CEA

 

Résumé :

La production de poussières est une importante difficulté rencontrée dans les tokamaks. Ces petites particules composées de matériaux présents dans les parois de la machine sont créées par l'érosion de ces parois par le plasma dans lequel les réactions de fusion doivent avoir lieu. Les poussières peuvent être transportées dans le plasma et y libérer de grandes quantités d'impuretés, ce qui a pour conséquence de baisser les performances de la machine (en augmentant les pertes radiatives et en créant des instabilités pouvant aller jusqu’à la disruption), et qui peut mettre en danger les composants face au plasma. Il est donc important de comprendre la mécanique sous-jacente au transport de ces particules. Dans ce but, des expériences d'injection de poussières sont réalisées sur le tokamak coréen KSTAR. Chauffées par le flux de particules plasma, les poussières chauffent suffisamment pour émettre de la lumière dans l’infrarouge et le visible, ce qui permet leur observation à l’aide de caméras. Les trajectoires des poussières dans le plasma sont observées par des caméras rapides et sont extraites des films à l'aide de routines de traitement d'images. Un code numérique implémentant les derniers modèles d'interactions plasma-poussières est développé. Ces modèles simples permettent d’estimer la collection de plasma par une poussière sphérique en l’absence de champ magnétique et de collisions. Des comparaisons entre résultats de simulations et données expérimentales sont faites, confirmant la tendance générale de ces modèles à la sous-estimation de la longueur des trajectoires des poussières. Des pistes d'amélioration sont présentées. Il est également d’une importance primordiale de quantifier les sources et puits de poussières dans un tokamak afin de pouvoir estimer leur contribution au bilan impuretés du plasma. En ce sens, il est nécessaire de s’intéresser aux interactions entre les poussières et le mur de la machine. L'accent est porté sur l'adhésion et la remise en suspension de particules sur les parois de la machine.

Contact : LA216364

 

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