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Modos acústicos geodésicos e contínuo de Alfvén em colunas de plasma com rotação

Processo: 12/22830-2
Linha de fomento:Bolsas no Brasil - Doutorado
Vigência (Início): 01 de março de 2013
Vigência (Término): 30 de junho de 2017
Área do conhecimento:Ciências Exatas e da Terra - Física - Física dos Fluídos, Física de Plasmas e Descargas Elétricas
Pesquisador responsável:Ricardo Magnus Osório Galvão
Beneficiário:Vinícius Njaim Duarte
Instituição-sede: Instituto de Física (IF). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brasil
Vinculado ao auxílio:11/50773-0 - Núcleo de excelência em física e aplicações de plasmas, AP.TEM
Bolsa(s) vinculada(s):14/03289-4 - Teoria quase-linear da interação de partículas energéticas com automodos de Alfvén induzidos por toroidicidade, BE.EP.DR
Assunto(s):Fusão nuclear

Resumo

Na pesquisa recente em fusão nuclear controlada estão em evidência mecanismos que permitam regimes melhorados de confinamento de plasma (ou modo H) em reatores de fusão. Tais regimes, caracterizados por um eficiente autocontrole do transporte anômalo, são facilitados por mecanismos de supressão de instabilidades associados à ação de modos acústicos geodésicos (GAMs) e fluxos zonais (ZFs). No estudo de tais modos, ao se considerar configurações de acordo com a realidade experimental, efeitos associados à rotação da coluna de plasma (tanto poloidal quanto toroidal) devem ser necessariamente considerados. Tais efeitos, que têm sido muito estudados nos últimos anos, podem alterar significativamente a frequência dos modos e inclusive introduzir novos ramos de frequência associados à relação de dispersão modificada. Este projeto tem por objetivo o estudo de efeitos de rotação da coluna de plasma sobre os modos GAM, ZF e Contínuo de Alfvén, sendo que a frequência deste último pode coincidir com a dos GAMs. Pretende-se analisar configurações com parâmetros condizentes com os experimentais, em especial com os dos tokamaks TCABR e JET. Serão consideradas no estudo as abordagens de Teoria de Fluidos e Teoria Cinética. O desenvolvimento será majoritariamente analítico, no entanto, trabalhos numéricos serão eventualmente realizados.

Matéria(s) publicada(s) na Agência FAPESP sobre a bolsa:
Modelo prediz cenários para geração de energia por meio da fusão nuclear 

Publicações científicas (7)
(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)
DUARTE, V. N.; GORELENKOV, N. N.; SCHNELLER, M.; FREDRICKSON, E. D.; PEDESTA, M.; BERK, H. L. Study of the likelihood of Alfvenic mode bifurcation in NSTX and predictions for ITER baseline scenarios. NUCLEAR FUSION, v. 58, n. 8 AUG 2018. Citações Web of Science: 2.
GORELENKOV, N. N.; DUARTE, V. N.; PODESTA, M.; BERK, H. L. Resonance broadened quasi-linear (RBQ) model for fast ion distribution relaxation due to Alfvenic eigenmodes. NUCLEAR FUSION, v. 58, n. 8 AUG 2018. Citações Web of Science: 10.
MENG, G.; GORELENKOV, N. N.; DUARTE, V. N.; BERK, H. L.; WHITE, R. B.; WANG, X. G. Resonance frequency broadening of wave-particle interaction in tokamaks due to Alfvenic eigenmode. NUCLEAR FUSION, v. 58, n. 8 AUG 2018. Citações Web of Science: 7.
WOODS, B. J. Q.; DUARTE, V. N.; DE-GAL, A. J.; GORELENKOV, N. N.; VANN, R. G. L. Stochastic effects on phase-space holes and clumps in kinetic systems near marginal stability. NUCLEAR FUSION, v. 58, n. 8 AUG 2018. Citações Web of Science: 3.
DUARTE, V. N.; BERK, H. L.; GORELENKOV, N. N.; HEIDBRINK, W. W.; KRAMER, G. J.; NAZIKIAN, R.; PACE, D. C.; PODESTA, M.; VAN ZEELAND, M. A. Theory and observation of the onset of nonlinear structures due to eigenmode destabilization by fast ions in tokamaks. Physics of Plasmas, v. 24, n. 12 DEC 2017. Citações Web of Science: 13.
DUARTE, V. N.; BERK, H. L.; GORELENKOV, N. N.; HEIDBRINK, W. W.; KRAMER, G. J.; NAZIKIAN, R.; PACE, D. C.; PODESTA, M.; TOBIAS, B. J.; VAN ZEELAND, M. A. Prediction of nonlinear evolution character of energetic-particle-driven instabilities. NUCLEAR FUSION, v. 57, n. 5 MAY 2017. Citações Web of Science: 19.
DUARTE, V. N.; CLEMENTE, R. A.; FARENGO, R. Traveling wave current drive theory for an arbitrary m-polar configuration. Physics of Plasmas, v. 20, n. 3 MAR 2013. Citações Web of Science: 0.
Publicações acadêmicas
(Referências obtidas automaticamente das Instituições de Ensino e Pesquisa do Estado de São Paulo)
DUARTE, Vinícius Njaim. Dinâmica quase-linear e não-linear de automodos de Alfvén excitados por íons energéticos. 2017. Tese de Doutorado - Universidade de São Paulo (USP). Instituto de Física São Paulo.

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