Varredura dos parâmetros do pedestal na borda de plasmas para estudos de estabilidade de plasma

• Processo: 25/04335-4
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Iniciação Científica
• Data de Início da vigência: 01 de junho de 2025
• Data de Término da vigência: 31 de dezembro de 2025
• Área de conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Física - Física dos Fluídos, Física de Plasmas e Descargas Elétricas
• Pesquisador responsável: Gustavo Paganini Canal
• Beneficiário: João Vitor Araya Kobayashi de Sousa
• Instituição Sede: Instituto de Física (IF). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brasil
• Vinculado ao auxílio: 22/04857-2 - Desenvolvimento de um conjunto inovador de bobinas de controle de ELMs para o tokamak TCABR, AP.JP
• Assunto(s): Instabilidade Magnetohidrodinâmica Plasma Tokamaks
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: ELMs | instabilidades | Magnetohidrodinamica | plasmas | tokamaks | Física de plasmas e fusão nuclear

Resumo

A maioria dos estudos iniciais sobre modos periféricos localizados (edge localized modes - ELMs) em tokamaks se concentrou em cálculos de estabilidade magnetohidrodinâmica (MHD). Esses primeiros trabalhos se concentraram em modos ballooning de número de modo toroidal (n) infinito e modos kink de baixo n. Trabalhos subsequentes enfatizaram o papel dos modos peeling-ballooning (P-B) acoplados de n intermediário (3 < n < 40) como a instabilidade limitante na região do pedestal. Esses estudos levaram ao que hoje é conhecido como modelo P-B de disparo de ELMs. Um elemento-chave desse modelo é que os modos P-B fornecem um limite efetivo na altura do pedestal (para uma determinada largura de pedestal) acima da qual ELMs são disparados. Nessa abordagem baseada um modos P-B, os gradientes acentuados de pressão de borda, e a consequente grande corrente de bootstrap paralela na região do pedestal, fornecem a energia livre que pode desestabilizar os modos P-B em uma ampla faixa de números de modo toroidal. Esses modos P-B intermediários-n impõem restrições na altura do pedestal, que dependem da largura do pedestal, formato do plasma, colisionalidade, fator de segurança e outros parâmetros de equilíbrio. Neste trabalho, um conjunto de equilíbrios MHD sintéticos será gerado, com vários parâmetros de borda sendo escaneados, como gradiente de pressão do pedestal, largura do pedestal, colisionalidade, beta do plasma, densidade de corrente paralela na borda, entre outros. Esses equilíbrios serão então usados ¿¿para identificar o limite de estabilidade marginal P-B em futuros plasmas do TCABR no modo H ôhmico.