Configurations d'équilibre magnetohydrodynamique

Cette séance de cours couvre l'introduction générale aux configurations d'équilibre magnétohydrodynamique (MHD), y compris le modèle MHD pour la description du plasma, l'équilibre, les configurations pour le confinement magnétique et les limites de stabilité. Il examine les concepts de tokamak et de stellarator, dérivant des équations statiques d'équilibre MHD, des équilibres multidimensionnels et de l'équilibre toroidal axisymétrique. La séance de cours explique l'exemple d'un appareil toroïdal 2D, le tokamak, sa géométrie, sa symétrie et ses équations d'équilibre de force. Il s'inscrit également dans l'équation Grad-Shafranov, l'équilibre des forces et les solutions, soulignant l'importance des fonctions de flux et des facteurs de sécurité. La séance de cours se termine par une comparaison entre les stellarators et les tokamaks en termes de génération de champ magnétique, de façonnage du plasma et de propriétés de confinement.

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Séances de cours associées (124)

Concepts associés (176)

PHYS-424: Plasma II

This course completes the knowledge in plasma physics that students have acquired in the previous two courses, with a discussion of different applications, in the fields of magnetic confinement and co

Fusion par confinement magnétique

La fusion par confinement magnétique (FCM) est une méthode de confinement utilisée pour porter une quantité de combustible aux conditions de température et de pression désirées pour la fusion nucléaire. De puissants champs électromagnétiques sont employés pour atteindre ces conditions. Le combustible doit au préalable être converti en plasma, celui-ci se laisse ensuite influencer par les champs magnétiques. Il s'agit de la méthode utilisée dans les tokamaks toriques et sphériques, les stellarators et les machines à piège à miroirs magnétiques.

Énergie de fusion nucléaire

vignette| L'expérience de fusion magnétique du Joint European Torus (JET) en 1991. L'énergie de fusion nucléaire est une forme de production d'électricité du futur qui utilise la chaleur produite par des réactions de fusion nucléaire. Dans un processus de fusion, deux noyaux atomiques légers se combinent pour former un noyau plus lourd, tout en libérant de l'énergie. De telles réactions se produisent en permanence au sein des étoiles. Les dispositifs conçus pour exploiter cette énergie sont connus sous le nom de réacteurs à fusion nucléaire.

État plasma

thumb|upright|Le soleil est une boule de plasma. thumb|Lampe à plasma.|168x168px thumb|upright|Les flammes de haute température sont des plasmas. L'état plasma est un état de la matière, tout comme l'état solide, l'état liquide ou l'état gazeux, bien qu'il n'y ait pas de transition brusque pour passer d'un de ces états au plasma ou réciproquement. Il est visible sur Terre, à l'état naturel, le plus souvent à des températures élevées favorables aux ionisations, signifiant l’arrachement d'électrons aux atomes.

Champ magnétique

En physique, dans le domaine de l'électromagnétisme, le champ magnétique est une grandeur ayant le caractère d'un champ vectoriel, c'est-à-dire caractérisée par la donnée d'une norme, d’une direction et d’un sens, définie en tout point de l'espace et permettant de modéliser et quantifier les effets magnétiques du courant électrique ou des matériaux magnétiques comme les aimants permanents.

Reversed field pinch

A reversed-field pinch (RFP) is a device used to produce and contain near-thermonuclear plasmas. It is a toroidal pinch which uses a unique magnetic field configuration as a scheme to magnetically confine a plasma, primarily to study magnetic confinement fusion. Its magnetic geometry is somewhat different from that of the more common tokamak. As one moves out radially, the portion of the magnetic field pointing toroidally reverses its direction, giving rise to the term reversed field.

Explore l'équilibre et la stabilité Magnetohydrodynamique, les solutions MHD idéales, le théorème « boule poilue » et les conditions limites.

Explore les configurations d'équilibre MHD en 2D, en se concentrant sur les tokamaks et les stellarators pour le confinement magnétique.

Explore l'équilibre et la stabilité du MHD, en mettant l'accent sur les considérations énergétiques pour déterminer la stabilité.

Discute du confinement plasmatique à l'aide de miroirs magnétiques et de champs toroïdaux, mettant l'accent sur la dynamique des particules et les défis du confinement toroïdal.

Couvre la loi de Lenz, la tension induite, et les circuits électromagnétiques.