Por primera vez, Los científicos están midiendo la rotación del plasma principal (deuterio) en la región del borde de un dispositivo de fusión. Las nuevas mediciones espectroscópicas combinadas con la simulación espectroscópica de última generación hicieron posible esta medición. La rotación observada en el borde del plasma es sustancialmente mayor de lo que se pensaba anteriormente en base a las mediciones de los elementos de impureza en el plasma.

La mayor rotación es potencialmente una buena noticia para el ITER y los reactores futuros. ¿Por qué? La rotación del plasma es beneficiosa para el rendimiento de la fusión al mejorar tanto la estabilidad como el confinamiento. La investigación futura utilizará estas medidas para desarrollar teorías mejoradas del flujo de plasma en reactores de fusión.

Científicos del Laboratorio de Física del Plasma de Princeton que trabajan en la Instalación Nacional de Fusión DIII-D, en cooperación con científicos de General Atomics y la Universidad de California en Irvine, están realizando nuevas mediciones directas del flujo de plasma a granel (ion deuterio) cerca del límite de los plasmas de fusión en caliente. El método es un gran avance. Previamente, Los científicos infirieron que la mayor parte del plasma fluía basándose en el flujo de impurezas. Sin embargo, el flujo de impurezas no es una guía confiable cerca del borde del plasma. Las mediciones espectroscópicas de la rotación del deuterio revelan que la velocidad del flujo de plasma puede ser considerablemente más alta que los cálculos basados ​​en el flujo de impurezas de carbono en el plasma. El equipo obtuvo las nuevas mediciones después de instalar una nueva óptica para recolectar la luz emitida por los iones de deuterio que interceptan los haces neutrales y realizar simulaciones 3D intensivas desde el punto de vista computacional que permiten la interpretación cuantitativa del complejo espectro de fotoemisión multicomponente.

La medición directa del flujo de plasma a granel está proporcionando a los investigadores información sin precedentes sobre el mecanismo de generación de flujo en los plasmas de fusión. La rotación es beneficiosa en los plasmas de fusión, y los experimentos actuales a menudo generan rotación mediante la inyección de haces neutrales que hacen girar el plasma. Sin embargo, un reactor de fusión tendrá una fuente relativamente débil de impulso externo, por lo que es particularmente importante comprender el mecanismo del flujo autogenerado observado y sus implicaciones en los reactores futuros, como ITER. El hecho de que el flujo de plasma a granel sea más alto de lo esperado según las mediciones de impurezas es una buena noticia para el ITER, ya que puede ser necesario menos flujo generado externamente para lograr el mismo flujo de plasma.