Físicos do Laboratório de Física de Plasma de Princeton (PPPL) do Departamento de Energia dos EUA (DOE) estão fornecendo conhecimento crítico para a primeira campanha completa do maior e mais poderoso estelar do mundo, um experimento de fusão de confinamento magnético, o Wendelstein 7-X (W7-X) na Alemanha. A instalação de fusão voltará a operar em 28 de agosto, 2017, e irá investigar a adequação de seus campos magnéticos otimizados para criar plasmas em estado estacionário e servir como um modelo para uma futura usina de energia para a produção de uma "estrela em uma jarra, "uma fonte virtualmente ilimitada de energia segura e limpa para a geração de eletricidade.

O W7-X foi lançado em dezembro, 2015, e concluiu sua execução inicial em março, 2016. A instalação foi reformada para se preparar para a campanha de alta potência que está programada para começar.

Profundamente envolvidos na nova corrida de 15 semanas estão os físicos do PPPL Sam Lazerson e Novimir Pablant, que estão passando dois anos no Instituto Max Planck de Física do Plasma em Greifswald, Alemanha. Lazerson, que anteriormente mapeou os campos magnéticos W7-X com bobinas magnéticas do tamanho de uma porta de celeiro construídas por PPPL, chefia uma força-tarefa que irá planejar e executar uma série de experimentos no stellarator. Pablant, que projetou um espectrômetro de cristal de raios-X para registrar o comportamento do plasma W7-X, operará o diagnóstico em conjunto com um espectrômetro alemão e contribuirá com o planejamento e execução das pesquisas.

Primeira execução na configuração projetada

"Esta será a primeira execução da máquina em sua configuração projetada, "disse David Gates, que chefia a divisão de física estelar do PPPL e supervisiona o papel do laboratório como colaborador líder dos EUA no projeto W7-X. A nova corrida testará um dispositivo chamado "divertor de ilha" para exaurir energia térmica e impurezas. A campanha também aumentará a potência de aquecimento do stellarator para oito megawatts para permitir a operação em um beta mais alto - a razão entre a pressão do plasma e a pressão do campo magnético, um fator chave para o confinamento do plasma.

Esse progresso marca passos no sentido de prolongar o tempo de confinamento do quente, gás de plasma carregado que alimenta as reações de fusão dentro da máquina otimizada. "O objetivo é aumentar o confinamento do plasma em comparação com os stellarators tradicionais, "disse Gates.

Daqui para frente, Os engenheiros da Max Planck planejam instalar um "elemento raspador" construído nos EUA no W7-X após a conclusão da campanha inicial de 15 semanas. A fase seguinte estudará a capacidade da unidade, originalmente projetado no Oak Ridge National Laboratory e concluído no PPPL, para interceptar o fluxo de calor em direção ao divertor e melhorar seu desempenho. Planos preveem a instalação de um divertor refrigerado a água em 2019 para aumentar ainda mais o comprimento de pulso permitido do stellarator.

PPPL, no campus Forrestal da Universidade de Princeton, em Plainsboro, N.J., dedica-se a criar novos conhecimentos sobre a física dos plasmas - ultra-quente, gases carregados - e para desenvolver soluções práticas para a criação de energia de fusão. O Laboratório é administrado pelo Office of Science da Universidade do Departamento de Energia dos EUA, que é o maior apoiador da pesquisa básica nas ciências físicas nos Estados Unidos, e está trabalhando para enfrentar alguns dos desafios mais urgentes de nosso tempo. Para maiores informações, visite science.energy.gov.