Dinâmica quase-linear e não-linear de automodos de Alfvén excitados por íons energéticos

Autor(es)

Vinícius Njaim Duarte

• Tipo de documento: Tese de Doutorado
• Imprenta: São Paulo.
• Instituição: Universidade de São Paulo (USP). Instituto de Física
• Data de defesa: 09 jun. 2017

Membros da banca

Ricardo Magnus Osorio Galvao; Herbert Berk; Artour Elfimov; Gerson Otto Ludwig; Francisco Eugenio Mendonça da Silveira

• Orientador: Ricardo Magnus Osorio Galvao

Resumo

A desestabilização de ondas em plasmas quando de sua interação com íons rápidos é estudada utilizando a abordagem cinética. Este trabalho consiste em duas partes: (I) um estudo sobre a aplicabilidade da teoria quase-linear, utilizando a evolução não linear perturbada em seu estágio inicial de um modo e sua previsão com respeito às oscilações do tipo gorjeio (chirping), e (II) a formulação quase-linear de ressonâncias alargadas da evolução de modos instáveis. Na parte I, desenvolvemos capacidades preditivas em relação ao tipo de transporte in- duzido por íons rápidos por meio de um critério a respeito da probabilidade de um modo oscilar com uma frequência constante ou evoluir para uma bifurcação que consista de os- cilações de gorjeio não lineares. O critério proposto é derivado e calculado utilizando os códigos lineares NOVA e NOVA-K. Mostramos que o critério obtido concorda com modos observados experimentalmente nos tokamaks DIII-D e NSTX. A análise revela que a mi- croturbulência é um mediador-chave na supressão dos gorjeios e que, portanto, permite que a teoria quase-linear seja aplicável. Na parte II, um sistema de equações quase-lineares com ressonâncias alargadas (RBQ) foi derivado utilizando variáveis de ângulo e ação, tirando-se proveito das simetrias do sistema ao se tomar como variáveis os invariantes do movimento não perturbado quando consideramos os efeitos das perturbações aos modos. As equações capturam as informações sobre a estrutura dos modos e sobre as ressonâncias que se espalham sobre o espaço de fase. Expressamo-las, então, em termos da notação do código NOVA. O modelo RBQ é apresentado, juntamente com um esquema de diferenças finitas, utilizado para a integração numérica. Resultados numéricos e desenvolvimentos futuros também são descritos. (AU)

• Processo FAPESP: 12/22830-2 - Modos acústicos geodésicos e contínuo de Alfvén em colunas de plasma com rotação
• Beneficiário: Vinícius Njaim Duarte
• Linha de fomento: Bolsas no Brasil - Doutorado