p A imagem superior é um exemplo de dados brutos que a equipe capturou no DIII-D mostrando flutuações no campo magnético. Uma equação conhecida como transformada de Fourier foi usada para representar graficamente a frequência e a duração das ondas individuais, representado pelas barras laranja na imagem inferior. Crédito:DIII-D National Fusion Facility.
p Para criar um reator de energia de fusão prático, os pesquisadores precisam controlar as partículas conhecidas como íons rápidos. Esses íons velozes, que são átomos de hidrogênio eletricamente carregados, fornecem muito da capacidade de autoaquecimento do reator conforme eles colidem com outros íons. Mas eles também podem escapar rapidamente dos poderosos campos magnéticos usados para confiná-los e superaquecer as paredes do recipiente de contenção, causando danos. p Uma equipe do DIII-D National Fusion Facility recentemente adotou uma abordagem diferente para estudar essas partículas difíceis de medir. A pesquisa mostrou resultados promissores que não só produziram insights sobre a física das próprias partículas, mas também podem levar a maneiras novas e confiáveis de monitorar e gerenciar o quão bem os íons rápidos estão contidos em reatores futuros.
p "Este é um momento realmente emocionante para trabalhar nesses tipos de desafios na energia de fusão, "disse Kathreen Thome, pesquisadora do DIII-D." A comunidade global de fusão está acelerando o caminho para a produção de energia, e todo insight adicional que podemos gerar sobre esses problemas nos aproxima desse destino. "
p Parte do desafio da pesquisa na medição de íons rápidos está no ambiente hostil no coração de um tokamak, um tipo de reator de fusão. Sensores delicados usados nos tokamaks de pesquisa de hoje seriam simplesmente destruídos em futuros reatores de fusão, que terá um poder muito maior. A equipe DIII-D usou um sensor magnético robusto e computação de alto desempenho para capturar e interpretar um pequeno movimento criado no campo magnético do dispositivo por essas partículas rápidas. Essa flutuação do campo magnético (Figura 1) fornece informações sobre as propriedades e o comportamento dos íons rápidos e como eles interagem com as ondas de plasma.
p O próximo passo para a comunidade de fusão será usar os dados gerados para expandir as capacidades dos modelos de computador que interpretam o comportamento dos íons rápidos com base nesses movimentos. Uma vez que os modelos se tornam mais eficazes, eles podem ser acoplados aos sensores magnéticos robustos em futuros reatores de alta potência para fornecer controle em tempo real das condições que afetam os íons rápidos. Se esse ciclo de feedback puder ser estabelecido, os íons rápidos não podiam apenas ser impedidos de danificar as paredes do tokamak, eles poderiam ser usados para aquecer o plasma com mais eficiência.
