Magnetohydrodynamic stability of non-ideally peeling-ballooning limited pedestals in JET
Tid: Ti 2025-12-09 kl 10.00
Plats: F3, Lindstedtvägen 26
Videolänk: https://kth-se.zoom.us/j/61118773378
Språk: Engelska
Ämnesområde: Elektro- och systemteknik
Respondent: Hampus Nyström , Elektromagnetism och fusionsfysik
Opponent: Professor Dr. Elisabeth Wolfrum, Max-Planck-Institut für Plasmaphysik, Garching, Germany
Handledare: Professor Lorenzo Frassinetti, Elektromagnetism och fusionsfysik; Professor Per R. Brunsell, Elektromagnetism och fusionsfysik
QC 20251110
Abstract
Fusion är en lovande källa av stora mängder hållbar och planerbar energi som kan kompletera andra hållbara energilösningar i framtiden. Tokamaken, som är det fusionskoncept som har kommit längst på vägen för att uppnå detta mål, innesluter ett varmt plasma med hjälp av magnetiska fält. Tokamakens prestanda är hårt bunden till prestandan hos en liten region nära kanten på plasmat som kallas pedestalen. För att kunna optimera framtida fusionsreaktorer så krävs pålitliga modeller för att förutspå pedestalens beteende. Höjden på pedestalen är oftast begränsad av ideala magnetohydrodynamiska (MHD) instabiliteter som kallas edge localized modes (ELMs). I tokamaken JET, så har det dock obeserverats att pedestalen ibland är stabil mot ideala MHD instabiliteter precis innan en ELM.
Den här avhandlingen undersöker vilken ytterligare fysik som krävs för att försona de teoretiska modellerna med de experimentella resultaten, när pedestalen inte är marginellt instabil mot ideala MHD moder när en ELM utlöses. Det visas att en nyckelkomponent är bristen på resistivitet i MHD modelleringen. För att undersöka effekten av att inkludera resistivitet på MHD modeleringen, så har en resistiv MHD kod blivit implementerad i MHD stabilitetsramverken som används på JET. Inkluderandet av resistivitet leder till att resultaten från simuleringarna stämmer bättre överens med de experimentella resultaten. Inkluderandet av resistivitet i modeleringen låter en även fånga effekten på pedestalen från en ändring av bränsleisotop och föroreningar i plasmat, vilket inte fångas av ideal MHD.