07 mai 2024
Nouveau record de durée plasma pour le tokamak WEST

Le tokamak WEST, doté de bobines supraconductrices et de composants face aux plasma en tungstène activement refroidis, a obtenu un nouveau record de durée plasma de plus de 6 minutes, avec une température stationnaire de 50 millions de degrés de Celsius (4 keV).

 
Nouveau record de durée plasma pour le tokamak WEST

Record de durée plasma dans WEST : 364 s et 1.15 GJ d’énergie injectée par le système de chauffage haute fréquence « Lower Hybrid » (LH)

La dernière campagne expérimentale de WEST a débuté mi-janvier 2024 et s’est terminée le 26 avril après une période de quatre mois d’expérimentation.

 

Pendant cette campagne, un nouveau record de durée plasma de 6 minutes et 4 secondes a été obtenu, avec une énergie injectée de 1.15 GJ, une température électronique centrale stationnaire de 4 keV (50 millions de degrés Celsius) et avec une densité électronique deux fois supérieure à celle des décharges obtenues dans la configuration précédente du tokamak, Tore Supra. La température électronique a été mesurée notamment grâce à une nouvelle méthode développée par des collaborateurs du laboratoire de physique des plasmas de Princeton (PPPL). Ce nouveau diagnostic peut être utilisé non seulement pour mesurer la température des électrons dans le plasma, mais également la densité des impuretés, qui est en grande partie constituée de tungstène arraché à la paroi et ayant migré dans le cœur du plasma. La mesure et le contrôle de la quantité d’impuretés sont cruciaux pour le fonctionnement d’un tokamak en environnement métallique, ces impuretés pouvant provoquer un refroidissement rapide du plasma voire contribuer à son extinction brutale.

 
Nouveau record de durée plasma pour le tokamak WEST

Plasma de WEST lors d'un scénario "point-X rayonnant"

Outre le record de durée plasma, la dernière campagne expérimentale a permis de progresser dans d’autres domaines. Le scénario plasma « point-X rayonnant » a été exploré, conduisant à la réalisation de plasmas d’une minute avec une faible température électronique (Te < 5 eV) dans le divertor. Ces plasmas rayonnants permettent une meilleure répartition des flux thermiques sur les composants face au plasma, contribuant ainsi à améliorer considérablement leur durée de vie. Plusieurs nouveaux diagnostics, certains développés et installés par des collaborateurs internationaux, ont été déployés avec succès, permettant d’obtenir de nouvelles mesures pour caractériser le plasma de cœur et le plasma de bord. De nouveaux records pour les systèmes d’injection de puissance ont aussi été obtenus, avec 5.8 MW injectés par le système de chauffage et de génération de courant «Lower Hybrid » et plus de 4 MW par le système de chauffage à la fréquence ionique cyclotronique. Ce dernier système a aussi été utilisé pour étudier une méthode pour conditionner les parois du tokamak, méthode envisagée pour le conditionnement des parois du tokamak ITER.

 

Enfin, au cours de cette campagne, WEST a franchi le cap des 10 000 plasmas depuis le premier réalisé en décembre 2016.

Le tokamak est maintenant en période d’arrêt pour une période de maintenance et pour installer de nouveaux systèmes. La prochaine campagne expérimentale débutera en automne cette année.

 
Nouveau record de durée plasma pour le tokamak WEST

Photo de l’intérieur du tokamak WEST avec son divertor en tungstène doté de la technologie ITER.

Maj : 07/05/2024 (943)