Tracce temporali dei parametri chiave del plasma per il funzionamento in modalità H allo stato stazionario oltre 60 secondi in EST. Credito:squadra EST
Celebrando il decimo anniversario delle operazioni di fisica, l'undicesima campagna EAST (Experimental Advanced Superconducting Tokamak) ha raggiunto una pietra miliare nell'esplorazione di scenari operativi avanzati, ottenendo oltre 60 plasmi H-mode completamente non induttivi/stazionari a impulso lungo sotto riscaldamento a radiofrequenza e divertore in tungsteno simile a ITER operazioni, che segna la prima operazione in modalità H in stato stazionario su scala minuto ottenuta su tokamak passati ed esistenti in tutto il mondo.
Questo è un grande progresso oltre il raggiungimento di un record di 32 secondi di scarica in modalità H a impulso lungo nel 2012. Da allora, il team EAST ha compiuto grandi sforzi per sviluppare lo scenario H-mode in stato stazionario su EAST.
Il sistema di riscaldamento ausiliario, il tungsteno e il sistema diagnostico al plasma sono stati aggiornati continuamente per migliorare la capacità di impulsi lunghi, operazioni ad alto rendimento. I sistemi NBI e LHCD ad alta potenza sono stati sviluppati per estendere ulteriormente l'attuale capacità di azionamento e accedere a regimi elevati.
Enormi sforzi sono stati dedicati alla ricerca che coinvolge l'accoppiamento di potenza RF, transizione L-H, controllo delle instabilità MHD, interazioni plasma-parete, e trasporto e controllo delle impurità per sviluppare scenari operativi integrati avanzati, specialmente nelle condizioni di ingresso a bassa coppia di riscaldamento dominate da RF. I risultati della ricerca sono stati presentati in varie conferenze e riviste internazionali come Fisica della natura , Lettere di revisione fisica e Fusione nucleare e ha attirato l'interesse della comunità mondiale della fusione, che ha favorito numerose collaborazioni internazionali.
Il risultato si basa su collaborazioni nazionali e internazionali, in particolare l'esperimento congiunto con il team DIII-D di General Atomics, STATI UNITI D'AMERICA. In quanto piattaforma internazionale aperta, EAST attrae scienziati in patria e all'estero che hanno dato un grande contributo all'esperimento.
Il team EAST ha riportato il raggiungimento della modalità H allo stato stazionario oltre i 60 anni nel discorso invitato il primo giorno della 26a Conferenza sull'energia da fusione dell'AIEA. Credito:squadra EST
Nell'ultima campagna, Il team EAST ha ulteriormente ottimizzato lo scenario operativo integrato ed è riuscito a produrre scariche in modalità H allo stato stazionario nell'arco di 60 secondi con prestazioni del plasma elevate in modo significativo rispetto alle precedenti scariche in modalità H di 32 secondi.
Questi nuovi risultati sono stati caratterizzati da un azionamento di corrente completamente non induttivo con tensione di loop zero, Riscaldamento RF simile a ITER dominato da un efficace accoppiamento tra LHW, ECRH e ICRF, verifica minuziosa del funzionamento del deviatore in tungsteno simile a ITER, e un buon confinamento energetico.
Inoltre, il funzionamento con modalità localizzate sui bordi di piccola ampiezza riduceva efficacemente il carico termico di picco sulla piastra bersaglio del deviatore e l'afflusso di impurità di tungsteno. L'esperienza operativa relativa a ITER da EAST fornirà conoscenze per le future operazioni su ITER (reattore sperimentale termonucleare internazionale) e CFETR (reattore di prova per l'ingegneria della fusione cinese).
Questo risultato è stato presentato in un discorso il primo giorno della 26a Conferenza sull'energia da fusione dell'AIEA e ha attirato l'attenzione e la discussione tra i ricercatori di vari paesi e organizzazioni. Prof. Yutaka Kamada degli Istituti Nazionali per la Scienza e la Tecnologia Quantistica e Radiologica, nella sua relazione di sintesi, ha evidenziato l'esperimento in modalità H in regime stazionario EAST e la sua rilevanza per il progetto ITER, soprattutto l'operazione con il deviatore in tungsteno.
Come scenario operativo di base di ITER, è fondamentale disporre di un'efficace capacità di scarico del calore del deviatore nelle operazioni a bassa coppia dominate dal riscaldamento RF e di deviatori in tungsteno in linea con le capacità uniche di EAST. E l'EAST è finora l'unico tokamak completamente superconduttore con queste due caratteristiche, così come la capacità di funzionamento a impulso lungo. Così, il suo scenario di funzionamento in regime stazionario sarà un importante riferimento per ITER e per i futuri reattori a fusione.
