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Etude gyrocinétique du transport multi-espèces néoclassique & turbulent dans un plasma de fusion
Damien Estève
Tue, Dec. 15th 2015, 14:00-19:30
Amphi du Château de Cadarache, CEA Cadarache

Avis de Soutenance 

 

« Etude gyrocinétique du transport multi-espèces néoclassique & turbulent dans un plasma de fusion »

Présentée par

Damien Estève

le 15 décembre 2015 à 14h00,

à l’Amphithéâtre château de Cadarache, Route de Vinon-sur-Verdon, 13115 Saint-Paul-Lez-Durance :

Composition du jury :

                Laurent Villard, Rapporteur,      Professeur EPFL (Lausanne)

                Etienne Gravier, Rapporteur,    Professeur IJL (Nancy)

                Peter Beyer, Président jury, Professeur PIIM (Marseille)

                Özgür Gürcan, Examinateur, Chercheur LPP (Palaiseau)

                Yann Camenen, Invité, Chercheur PIIM (Marseille)

                Philippe Ghendrih, Directeur de thèse, Directeur de recherche CEA Cadarache (St-Paul-lès-Durance)

                Yanick Sarazin, Encadrant de thèse, Directeur de recherche CEA Cadarache (St-Paul-lès-Durance)

 

Résumé: Le but des tokamaks est de produire de l'énergie à partir des réactions de fusion Deutérium-Tritium. Les impuretés dégradant les performances du plasma, par dilution et rayonnement, sont produites par: réactions D-T (Hélium), injection de gaz et interaction plasma-paroi. Dans ITER le divertor sera en Tungstène (W). Les expériences sur JET et ASDEX-Upgrade montrent que W peut pénétrer jusqu'au cœur du plasma et conduire à un effondrement radiatif. La compréhension, la prédiction et le contrôle du transport du W est de fait obligatoire. Collisions et turbulence contribuent au transport d'impuretés. Dans la topologie magnétique du tokamak, les collisions mènent au transport néoclassique. Jusqu'à présent, ces deux canaux de transport sont modélisés séparément, en supposant les flux additifs.

Nous avons abordé cette question critique au moyen de simulations gyrocinétiques (GK) 5D avec le code GYSELA. Nous avons construit un nouvel opérateur de collision GK multi-espèces, valable pour toute impureté trace thermique. La version réduite implémentée vérifie les propriétés de conservation des collisions élastiques et la théorie néoclassique. Le coefficient de diffusion et la vitesse de pincement sont en accord avec les prédictions pour tous les régimes de collisionnalité. L'écrantage thermique du W est également retrouvé, mais pas à l'amplitude attendue. Des simulations auto-cohérentes révèlent les synergies entre les transports néoclassiques et turbulents: le flux total de W diffère jusqu'à un facteur 2 de la somme des deux flux obtenu à partir de simulations distinctes. Ceci est partiellement dû à la modification par la turbulence du mode poloïdal m = 1 du potentiel électrique.

Contact : vi214773

 

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