கனரக மாசுக்களின் இடமாற்றம் மற்றும் கட்டுப்பாடு

International Thermonuclear Experimental Reactor(ITER)-ல் பிளாஸ்மா எதிர்கொள்ளும் கூறுகளுக்கு கனமான/உயர்ந்த Z உலோகப் பொருட்கள் அவற்றின் சிறந்த பண்புகளால் விரும்பப்படும் பொருட்களாகும். இருப்பினும், வெப்ப அணுக்கரு இணைவு தொடர்புடைய வெப்பநிலையில், மையப் பகுதியில் உள்ள கனமான/உயர்-Z துகள்களின் குவிப்பு பிளாஸ்மாவைக் கணிசமாகக் குளிர்வித்து, பிளாஸ்மா செயல்திறனைச் சீர்குலைத்து, H க்கு L-முறையின் பின்னோக்கி மாற்றத்திற்கு வழிவகுக்கும் மற்றும் மேலும் கதிர்வீச்சு சரிவுக்கு வழிவகுக்கும்.

எனவே, டோகாமாக் இணைவு சாதனங்களின் நிலையான செயல்பாட்டிற்கான மையக் குவிப்பைக் கட்டுப்படுத்த, முக்கிய கனமான மாசுக்களின் இடப்பெயர்வை மேலும் புரிந்துகொள்வது முக்கியம்.

சீன அறிவியல் அகாடமியின் Hefei இன்ஸ்டிடியூட் ஆப் பிசிகல் சயின்ஸின் (HFIPS) ஆய்வுக் குழு, கலப்பு மற்றும் முழுத் தூண்டல் இல்லாத காட்சிகளில் உள்ள முக்கிய கனரக மாசு இடப்பெயர்ச்சி பற்றி Experimental Advanced Superconducting Tokamak (EAST) ஆய்வு செய்தது. முக்கிய கனமான அசுத்தங்கள் குவிப்பு மற்றும் கட்டுப்பாட்டுக்கான மேலாதிக்க வழிமுறையை அவர்கள் அடையாளம் கண்டனர்.

மொத்த பிளாஸ்மாவின் டொராய்டல் சுழற்சி மற்றும் அடர்த்தி உச்சநிலை பொதுவாக மத்திய பகுதியில் பெரியதாக இருக்கும் என்று ஆராய்ச்சியாளர்கள் கண்டறிந்தனர், இது குறிப்பாக அதிக தூய்மையற்ற குவிப்புக்கு ஆளாகிறது. மேம்பட்ட ஒருங்கிணைந்த மாதிரி மூலம், அவர்கள் இந்த சோதனை அவதானிப்புகளை மீண்டும் உருவாக்கினர் மற்றும் பெரிய டொராய்டல் சுழற்சி மற்றும் மொத்த பிளாஸ்மாவின் அடர்த்தியால் உற்பத்தி செய்யப்படும் கனமான தூய்மையின் பெரிய உள்நோக்கிய நியோகிளாசிக்கல் பிஞ்ச்/வெப்ப சலன திசைவேகம் ஆகியவை திரட்சியின் முக்கிய காரணங்களில் ஒன்றாகும்.

அதுமட்டுமின்றி, எலக்ட்ரான் சைக்ளோட்ரான் அதிர்வு வெப்பமாக்கல் மூலம் எலக்ட்ரான் வெப்பநிலை மற்றும் அதன் சாய்வை அதிகரிப்பது சிக்கிய எலக்ட்ரான் பயன்முறையின் நேரியல் வளர்ச்சி விகிதத்தை பெரிதாக்கும் என்று அவர்கள் கண்டறிந்தனர், இதனால் கொந்தளிப்பான போக்குவரத்து குறிப்பாக கொந்தளிப்பான பரவல் கனமான அதிக மாசு திரட்சியைத் தவிர்க்க நியோகிளாசிக்கல் பிஞ்சை ஈடுசெய்ய போதுமானதாக உள்ளது.

இது தொடர்பான முடிவுகள் நியூக்ளியர் ஃப்யூஷனில் வெளியிடப்பட்டுள்ளன.

References:

• Shi, S., Chen, J., Jian, X., Odstrčil, T., Bourdelle, C., Wu, M., … & Wan, Y. (2022). Illustrating the physics of core tungsten (W) transport in a long-pulse steady-state H-mode discharge on EAST. Nuclear Fusion.
• Garofalo, A. M., Gong, X. Z., Ding, S. Y., Huang, J., McClenaghan, J., Pan, C. K., & Zang, Q. (2017). Joint DIII-D/EAST research on the development of a high poloidal beta scenario for the steady state missions of ITER and CFETR. Plasma Physics and Controlled Fusion, 60(1), 014043.
• Kallenbach, A., Neu, R., Dux, R., Fahrbach, H. U., Fuchs, J. C., Giannone, L., & Team, A. U. (2005). Tokamak operation with high-Z plasma facing components. Plasma physics and controlled fusion, 47(12B), B207.