Descripción del proyecto
Las inestabilidades del plasma en dispositivos de fusión por confinamiento magnético desvelan descubrimientos sobre el viento solar
Los modelos experimentales nos ayudan a entender mejor el mundo en ámbitos que abarcan desde la biología hasta la astronomía. Cuando no es imposible observar el objeto real por algún motivo, inclusive dificultades técnicas y costes, los simuladores ofrecen una información fundamental. En nuestro cosmos abundan el plasma y los dispositivos de fusión por confinamiento magnético (MCF, por sus siglas en inglés) pueden ayudar a que los científicos lo estudien. Ahora, estudiar fenómenos relacionados con el plasma que repercuten en la integridad de la MCF también aportará información sobre el plasma solar. El proyecto 3D-FIREFLUC, financiado con fondos europeos, está desarrollando técnicas de control pioneras para mitigar las fluctuaciones magnetohidrodinámicas relacionadas con el plasma que podrían dañar los dispositivos MCF. Para lograrlo, los científicos trabajan para conseguir una comprensión profunda de la dinámica subyacente de las partículas energéticas, lo que conducirá a una nueva percepción sobre el calentamiento de la corona solar y la generación de vientos solares.
Objetivo
Wave-particle interactions are ubiquitous in nature and play a fundamental role in astrophysical and fusion plasmas. In solar plasmas, magnetohydrodynamic (MHD) fluctuations are thought to be responsible for the heating of the solar corona and the generation of the solar wind. In magnetically confined fusion (MCF) devices, enhanced particle transport induced by MHD fluctuations can deteriorate the plasma confinement, and also endanger the device integrity. MCF devices are an ideal testbed to verify current models and develop mitigation / protection techniques.
The proposed project paves the way for providing active control techniques to tame the MHD induced particle transport in a fusion plasma. A solid understanding of the interaction between energetic particles and MHD instabilities in the presence of electric fields and plasma currents is required to develop such techniques. I will pursue this goal through innovative diagnosis techniques with unprecedented spatio-temporal resolution. Combined with state-of-the-art hybrid MHD codes, a deep insight into the underlying physics mechanism will be gained. The outcome of this research project will have a major impact for next-step MCF devices as I will provide ground-breaking control techniques for mitigating MHD induced particle transport in magnetized plasmas.
The project consists of 3 research lines which follow a bottom-up approach:
(1) Cutting-edge instrumentation, aiming at the new generation of energetic particle and edge current diagnostics.
(2) Unravel the dynamics of energetic particles, electric fields, edge currents and MHD fluctuations.
(3) From lab to space weather: The developed models will revolutionize our understanding of the observed particle acceleration and transport in the solar corona.
Based on this approach, the project represents a gateway between the fusion, astrophysics and space communities opening new avenues for a common basic understanding.
Ámbito científico
Programa(s)
Régimen de financiación
ERC-STG - Starting GrantInstitución de acogida
41004 Sevilla
España