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Topologia de campos magnéticos em tokamaks

Processo: 10/13162-0
Linha de fomento:Bolsas no Brasil - Doutorado
Vigência (Início): 01 de novembro de 2010
Vigência (Término): 31 de dezembro de 2013
Área do conhecimento:Ciências Exatas e da Terra - Física - Física dos Fluídos, Física de Plasmas e Descargas Elétricas
Pesquisador responsável:Marisa Roberto
Beneficiário:Caroline Gameiro Lopes Martins
Instituição-sede: Divisão de Ciências Fundamentais (IEF). Instituto Tecnológico de Aeronáutica (ITA). Ministério da Defesa (Brasil). São José dos Campos , SP, Brasil
Assunto(s):Tokamaks   Transporte de partículas

Resumo

No Plano de Ação 2007 - 2010 do MCT está previsto o investimento em tecnologias do futuro, dentro do Programa Nuclear Brasileiro, em particular a fusão nuclear controlada. Para implantar esta ação, o Ministério criou a Rede Nacional de Fusão - RNF, com recursos inicialmente providos através de projeto de encomenda à FINEP, que está em fase final de execução. O acordo Brasil - EURATOM, foi estabelecido pelo MRE, permitindo um intercâmbio entre pesquisadores brasileiros nos laboratórios europeus e também a vinda de pesquisadores europeus para participação de campanhas experimentais nos tokamaks TCABR e ETE, do Brasil. Com a demonstração da viabilidade científica da fusão nuclear controlada, no início da década de 1990, foram fortemente intensificadas as atividades para desenvolver reatores à fusão. Este esforço resultou na aprovação da construção, na França, do primeiro protótipo de um reator, ITER, por um consórcio formado por seis países e a Comunidade Européia. Houve vários convites para o Brasil fazer parte do Projeto ITER, tendo duas delegações de especialistas da Comunidade Européia visitando o país, para avaliar esta possibilidade. Essas discussões foram conduzidas pela CNEN, com participação de representantes dos grupos brasileiros que atuam nesta área. Ficou decidido que, para participar eficazmente do Projeto ITER, seria necessário antes melhor articular, ampliar e consolidar as atividades desenvolvidas por estes grupos, através de uma rede de pesquisas, RNF, sob a coordenação da CNEN, estabelecer um convênio oficial de colaboração com o EURATOM e planejar a instalação de um Laboratório Nacional de Fusão, LNF, a partir de 2010. A rede foi efetivamente estabelecida e está em funcionamento, e o convênio com a Comunidade Européia já foi conduzido pelo MRE e o projeto do LNF está sendo elaborado. Tendo em vista a necessidade de focalizar as atividades desenvolvidas pela rede em problemas relevantes para o ITER e futuros reatores à fusão, o Conselho Técnico Científico da RNF decidiu priorizar os seguintes temas: i) confinamento em tokamaks; ii) sistemas de diagnóstico para reatores à fusão; iii) materiais para reatores à fusão; iv) controle, aquisição e processamento de dados; v) modelagem teórica e computacional.O projeto de doutorado aqui proposto insere-se no contexto de modelagem teórica computacional, através do código CRONOS, para os tokamaks TCABR, localizado no Instituto de Física da Universidade de São Paulo e para o ITER, a ser construído em Cadarache na França. A orientadora deste projeto, Profª. Marisa Roberto esteve na França no período de abril a maio de 2010, realizando um treinamento em Cadarache, para obtenção de uma licença para utilização do código CRONOS, assim como para a obtenção do software. A modelagem consiste no estudo da evolução temporal do equilíbrio MHD, supondo uma seção transversal genérica com triangularidade e elongação. Será também investigado o transporte de partículas em toda a região da descarga, também com a utilização do CRONOS. Deverão ser incluídas perturbações externas, tais como as produzidas por um limitador magnético ergódico, de forma a criar modos ressonantes na região periférica da coluna de plasma [1]. Desta forma, poderemos comparar o transporte das partículas para as descargas com perturbação ressonante e sem perturbação ressonante. Construiremos um sistema Hamiltoniano para o estudo do escape e do comportamento das linhas de campo magnéticas, seguindo metodologias semelhantes à de outros trabalhos já publicados pela orientadora e pelo co-orientador deste projeto [2-12]. Com o resultado do transporte fornecido pelo CRONOS iremos relacionar o transporte de partículas em direção à parede do tokamak com o escape das linhas de campo magnéticas, com e sem perturbação ressonante.

Publicações científicas
(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)
MARTINS, CAROLINE G. L.; ROBERTO, MARISA; CALDAS, IBERE L. Magnetic Field Line Stickiness in Tokamaks. IEEE TRANSACTIONS ON PLASMA SCIENCE, v. 42, n. 10, 1, SI, p. 2764-2765, OCT 2014. Citações Web of Science: 2.
MARTINS, CAROLINE G. L.; ROBERTO, M.; CALDAS, I. L. Delineating the magnetic field line escape pattern and stickiness in a poloidally diverted tokamak. Physics of Plasmas, v. 21, n. 8 AUG 2014. Citações Web of Science: 2.

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