Bvztés fúzós plzmfzkáb 7. Részcskék ütközés plzmákbn, trnszport r. Grgő Pokol BME NTI Bvztés fúzós plzmfzkáb 018. októbr 16.
Progrm átum Elődó Cím Szptmbr 4Pokol Szptmbr 11Pokol Szptmbr 18Pokol Szptmbr 5Vrs Októbr Pokol Októbr 9Földs Októbr 16Pokol Októbr 30Pokol Novmbr 6Zoltnk Novmbr 13Zoltnk Novmbr 0Zoltnk Novmbr 7 Pokol cmbr 4Pokol Enrgtrmlés, fúzós rktor flépítés, Lwson-krtérum, plzm lpok. Töltött részcskék ütközésmnts mozgás mágnss térbn. Mágnss össztrtás: konfgurácók. Trmodnmk gynsúly, onzácós és sugárzás folymtok plzmábn. Bvztés mágnsztt plzmák lmélt lírásáb: kntkus lmélt, MH. Mkrorobbntásos fúzó. Részcskék ütközés plzmábn: llnállás, trnszport. Mágnssn össztrtott plzm gynsúly, nstbltások. Lbortórum kísérltk: plzm lőállítás, fűtés, plzm-fl kpcsolt. Fúzós dgnosztk. Aktuáls rdményk mágnss össztrtású brndzésknél. Fúzós Úttrv ZH
Elmélt lírások összfogllás Kntkus lmélt: sttsztkus mgközlítés, Boltzmnn-gynltk z loszlásfüggvényk dőbl változásár + Mxwll-gynltk. Áltlánosn hsználhtó, d mkroszkopkus problémákr rőforrásgénys. Többfolydék lmélt: H z loszlásfüggvényk lokálsn közl Mxwll-loszlásúk (sok z ütközés), kkor Boltzmnn-gynlt lső 3 momntum (mérlggynltk) jllmzk z loszlásfüggvény dőfjlődését + lzárás + Mxwll-gynltk. A különböző folydékok dnmkáj különböző lht. Rzsztív MH: Ngy léptékű és lssú folymtok, gynsúlyok lírásár. Egytln, lktromosn töltött részkt trtlmzó, smlgs folydék: Kontnutás + Nvr-Stoks + állpotgynlt + Ohm-törvény + Mxwll-gynltk. Idáls MH: Ngy léptékű és lssú, d mágnss tér dffúzójához képst gyors folymtok. A mágnss tér gyütt mozog plzmávl, mágnss tér topológáj nm változk. 3
Órvázlt 1. Az ütközésk jllmzés. Trnszport nmmágnsztt, gyngén onzált plzmábn 3. Trnszport tljsn onzált plzmábn 4. Vztőképsség 5. Klsszkus trnszport 6. Noklsszkus trnszport 7. Anomáls trnszport 4
Ütközésk jllmzés smétlés Htáskrsztmtszt: ~ flült, mt z ütköző részcsk lát. s [m ] Átlgos szbd úthossz: ~ átlgos úthossz z ütközésk között. l [m] Péld: n n sűrűségű smlgs gáz l Ütközés dő: ~ ütközésk között átlgosn ltlt dő (v sbsségű részcskér). [s] l v n n 1 s Péld: n n sűrűségű smlgs gáz n n 1 sv Ütközés frkvnc: ~ ütközés dő rcprok. 1 [1/s] Adott sbsségloszlású részcskpopulácór: Adott sbsségű részcskpopulácór: n n sv n th n sv 5
Véltln bolyongás dffúzó 6
7 Trnszport nmmágnsztt, gyngén onzált plzmábn Részcskfluxus (folydék mozgásgynlt súrlódás tggl): (Fck-törvény) Mobltás: ffúzó állndó: Enstn-rlácó: Ambpolárs trnszport (kvázsmlgsségből): Ambpolárs lktromos tér: Ambpolárs dffúzó állndó: n n n E V Γ m q m kt q kt A Γ Γ Γ n n A E A
Ksülés csövk, plzm ltörés Towsnd-ksülés: Plzm ltörés: A részcskék ütközésk között onzácós nrgánál ngyobb nrgát nyrnk onzácós lvn Lht gynármú vgy mkrohullámú 8
Pschn-görb Az onzácós ltörés krtérum gynármú ksüléskbn 9
Trnszport tljsn onzált plzmábn Különböző folymtok lktronokr és onokr. Ugynolyn részcskék között ütközésk nm okoznk trnszportot, mvl tömgközéppont mgmrd. Impulzuscsr onok és lktronok között: R R Különböző ütközés frkvncák: m n V V m nv V Coulomb-ütközésk: Egyszrű modll: ngyszögű szóródás különálló ütközéskbn: s r 0 Z 4 m 0 4 v m v Ft m v Z r v 0 pss 4 0r0 n s n Z 4 v 4 0 3 m v Részlts számítások szrnt ksszögű szórások kumultív htás domnál szorzófktorrl hlys formul: ln ln r0 10 0 l 10
Súrlódás rő Vztőképsség llnállás Ohm-törvény (mágnss rővonlk mntén): R m n v v n Z v v nj ne Fjlgos llnállás (Ohmkus fűtés): m nz Elfutó lktronok: Z ln ln 5 5.10 m 3 3 4 m v T V 0 Z Elfutó trtomány Enrg 11
Elfutó lktronok dszrupcóbn 1
Elfutó lktronok dszrupcóbn 13
ffúzó állndó: Klsszkus trnszport x c Klsszkus trnszport (homogén mágnss térbn): 1 v c ~ c T 5 1 L c r 1 ~ T Automtkusn mbpolárs: 14
Noklsszkus trnszport Ütközéss trnszport nhomogén mágnss térbn drftk fgylmb vétlévl. Ngyobb rdáls lépéshossz Ngyobb dffúzó állndók Bnán-pály bootstrp árm Pltó-trtomány Pfrsch-Schlütr-trtomány Bnán-trtomány 15
Bnán-pály tokmkbn 16
Bfogott részcsk pály sztllrátorbn 17
Noklsszkus trnszport sztllrátorbn 1/ trtomány Pfrsch-Schlütr-trtomány Sztllrátor Tokmk Pltó-trtomány trtomány (bnán-trtomány) Ütközéssség * 18
Anomáls trnszport Noklsszkus dffúzó: Bohm-dffúzó (mprkus): 1 n ~ B Nncs gyszrű formul, nm dffúzív trnszport! T 1 B 16 kt B Mkro-turbulnc: ksmértű örvényk nmlnárs kölcsönhtás ntrmttns, nmlokáls, önszrvző trnszport. 19
ITG turbulnc 0