Descripción del proyecto
EL OBJETIVO PRINCIPAL DE LA PRESENTE PROPUESTA ES ESTUDIAR UNA FAMILIA DE INESTABILIDADES PRESENTES EN PLASMAS DE FUSION NUCLEAR QUE VAN DESDE LA TURBULENCIA DE DERIVA ELECTROSTATICA QUE TIPICAMENTE DOMINA EL TRANSPORTE DE IONES Y ELECTRONES TERMICOS, HASTA MODOS MAGNETO-HIDRODINAMICOS DESESTABILIZADOS POR POBLACIONES DE IONES RAPIDOS, COMO LOS MODOS ALFVEN (AE), ASI COMO LAS POSIBLES INTERACCIONES ENTRE ELLOS. ENCONTRAR LOS MECANISMOS QUE CONTROLEN O SUPRIMAN ESTAS INESTABILIDADES EN CONDICIONES RELEVANTES PARA UN REACTOR ES FUNDAMENTAL PARA LOGRAR EL ALTO CONFINAMIENTO DEL PLASMA NECESARIO PARA UNA EXPLOTACION ECONOMICAMENTE VIABLE DE LA FUSION NUCLEAR. CON ESTE OBJETIVO, PROPONEMOS LA CARACTERIZACION EXPERIMENTAL DE ESTAS INESTABILIDADES Y LAS CONDICIONES DE PLASMA QUE LAS GENERAN, ASI COMO SU INTERPRETACION BAJO LOS MODELOS TEORICOS ACTUALMENTE DISPONIBLES. ESTE PROYECTO PUEDE CONSIDERARSE COMO UNA CONTINUACION Y AMPLIACION DE UN PROYECTO ANTERIOR, FIS2017-88892-P, EN EL QUE SE LLEVARON A CABO ESTUDIOS EXPERIMENTALES EN LOS STELLARATORS TJ-II Y WENDELSTEIN 7-X (W7-X), INCLUYENDO LA PUESTA EN MARCHA Y OPERACION DE VARIOS DIAGNOSTICOS RELEVANTES. A PARTIR DE AHI, NUESTRO PLAN DE TRABAJO EVALUA EL ESTADO ACTUAL DE LA INVESTIGACION Y DEFINE VARIAS LINEAS DE TRABAJO COMO LA ESTABILIZACION DE TURBULENCIAS DURANTE LAS FASES POST-PELLET, ASIMETRIAS EN FLUCTUACIONES Y FLUJOS, DESVIACION DE LA TEORIA NEOCLASICA, DESESTABILIZACION DE AE, DETECCION Y CARACTERIZACION DE FLUJOS ZONALES, ETC.T J-II ES EL BUQUE INSIGNIA DEL LABORATORIO NACIONAL DE FUSION (LNF) Y FORMA PARTE DEL CATALOGO ICTS ESPAÑOL. COMO MIEMBROS DEL LNF, LOS PROPONENTES TIENEN ACCESO A TJ-II, DONDE ESTAN DISPONIBLES LOS DIVERSOS DIAGNOSTICOS RELEVANTES PARA EL ESTUDIO. EN PARTICULAR, UN SISTEMA DE REFLECTOMETRIA DOPPLER (DR) QUE HACE POSIBLE LA MEDIDA SIMULTANEA DE FLUCTUACIONES Y FLUJOS, LO QUE PERMITE ESTUDIOS MUY DETALLADOS DE LA TURBULENCIA, ESENCIALES PARA LA CARACTERIZACION DE LOS MODOS DE DERIVA. ADEMAS, RECIENTEMENTE SE HA INSTALADO EN TJ-II UN CONJUNTO HELICOIDAL DE BOBINAS DE MIRNOV, LO QUE PERMITE UN ESTUDIO DETALLADO DE LOS AE, INCLUIDA SU COMPLEJA ESTRUCTURA 3D. W7-X ESTA UBICADO EN EL INSTITUTO MAX-PLANCK DE FISICA DE PLASMAS (IPP) EN GREIFSWALD. W7X ES EL STELLARATOR MAS GRANDE DEL MUNDO Y FUE CONSTRUIDO PARA REPRODUCIR UNA SERIE DE CARACTERISTICAS RELEVANTES PARA EL REACTOR, COMO UN CAMPO MAGNETICO OPTIMIZADO, LA OPERACION A ALTA BETA O EL DIVERTOR DE ISLAS. DESDE 2015, EL LNF HA COLABORADO CON IPP EN EL DESARROLLO DE UN SISTEMA DR, QUE YA SE HA OPERADO CON EXITO EN CAMPAÑAS EXPERIMENTALES ANTERIORES. ACTUALMENTE, ESTE SISTEMA ESTA SIENDO RENOVADO INCORPORANDO UNA SERIE DE MEJORAS QUE AMPLIARAN ENORMEMENTE EL ALCANCE DE LAS MEDIDAS EXPERIMENTALES QUE SE PUEDEN REALIZAR. ASIMISMO, EN LA PRESENTE PROPUESTA SE HA INCLUIDO UN NUEVO DIAGNOSTICO, CHARGE EXCHANGE RECOMBINATION SPECTROSCOPY (CXRS), QUE COMPLEMENTARA LA INVESTIGACION DE FLUJOS REALIZADA CON DR. ESTOS DIAGNOSTICOS GARANTIZARAN EL ACCESO A DATOS EXPERIMENTALES EN CONDICIONES RELEVANTES PARA UN REACTOR DURANTE LAS PROXIMAS CAMPAÑAS OP2.1-OP2.3, PROGRAMADAS PARA EL PERIODO 2022-2024. ADEMAS DE ESTAS ACTIVIDADES PURAMENTE EXPERIMENTALES, SE INCLUYEN EL ANALISIS DE DATOS Y LA COMPARACION DE RESULTADOS CON SIMULACIONES NUMERICAS DE DIAGNOSTICOS SINTETICOS (CODIGO DE ONDA COMPLETA), DE TURBULENCIA (CODIGOS GIROCINETICOS), ESTABILIDAD AE (CODIGOS GIROFLUIDOS), Y TRANSPORTE (CODIGOS NEOCLASICOS). TELLARATORS\CONFINAMIENTO MAGNETICO\MHD\TURBULENCIA\FLUJOS\FISICA DE PLASMAS