Description du projet
Des révélations sur le vent solaire grâce aux instabilités des plasmas dans les machines à fusion par confinement magnétique
Les systèmes de modèles expérimentaux nous aident à mieux comprendre le monde dans des domaines allant de la biologie à l’astronomie. Lorsque l’observation du monde réel est impossible pour diverses raisons, par exemple des difficultés techniques ou un coût trop élevé, les simulateurs peuvent fournir des informations cruciales. Les plasmas sont très répandus dans notre cosmos et les dispositifs de fusion par confinement magnétique (FCM) peuvent aider les scientifiques à les étudier. Aujourd’hui, l’analyse d’un phénomène lié au plasma ayant un impact sur l’intégrité de la FCM permettra également de mieux comprendre le plasma solaire. Le projet 3D-FIREFLUC, financé par l’UE, met au point des techniques de contrôle pionnières pour atténuer les fluctuations magnétohydrodynamiques liées au plasma qui pourraient endommager les dispositifs de FCM. Pour ce faire, les scientifiques chercheront à développer une compréhension approfondie de la dynamique des particules énergétiques sous-jacentes, dévoilant ainsi des informations inédites sur le chauffage de la couronne solaire et la génération de vent solaire.
Objectif
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.
Champ scientifique
Programme(s)
Thème(s)
Régime de financement
ERC-STG - Starting GrantInstitution d’accueil
41004 Sevilla
Espagne