Trabalhos Científicos Teses de Doutoramento |
Fernando José Robalo Nabais
Resumo Uma das instabilidades que com maior frequência se observa em experiências de fusão nuclear é a instabilidade dentes de serra. Acredita-se que esta instabilidade é originada pela presença de um modo, o modo kink interno m= 1, n= 1 que, quando se torna instável, origina bruscas variações em alguns parâmetros do plasma, nomeadamente na temperatura e na densidade dos electrões. Quando se deu início ao uso do aquecimento auxiliar na ressonância ciclotrónica dos iões, tanto no JET como em outros tokamaks foram observadas significativas variações no comportamento da instabilidade dentes de serra. Essas variações foram, desde logo, atribuídas à presença de partículas rápidas no plasma que interagiriam com o modo kink interno, condicionando a sua evolução temporal. Desde então, a influência das partículas rápidas aquecidas na ressonância ciclotrónica dos iões sobre a instabilidade dentes de serra tem vindo a ser objecto de estudo, estudo esse que tem vindo a ser efectuado sobretudo de forma empírica, com base em observações experimentais. É aqui apresentada uma diferente abordagem para o estudo da estabilização dos dentes de serra por partículas rápidas aquecidas na ressonância ciclotrónica dos iões. Assume-se que a alteração do comportamento dos dentes de serra é devida a uma perturbação na taxa de crescimento do modo kink interno m= 1, n= 1, causada pela presença de partículas rápidas no plasma. Uma nova versão do código CASTOR-K, que incorpora os efeitos da colisionalidade e dos gradientes de temperatura das partículas rápidas, foi então desenvolvida para estudar modos de baixas frequências com base na aproximação giro-cinética. Esta abordagem numérica permite analisar um vasto número de situações, pelo que, é possível não apenas analisar os resultados experimentais mas também prever o comportamento da instabilidade dentes de serra em diferentes circunstâncias. |