Traces temporelles des paramètres clés du plasma pour un fonctionnement en mode H en régime permanent sur 60 secondes à l'EST. Crédit :équipe EST
Célébrant le 10e anniversaire des opérations de physique, la 11e campagne EAST (Experimental Advanced Superconducting Tokamak) a atteint une étape importante dans l'exploration de scénarios d'exploitation avancés, atteignant sur 60s des plasmas en mode H à impulsion longue entièrement non inductifs/en régime permanent sous chauffage par radiofréquence et divertor en tungstène de type ITER opérations, qui marque la première opération en mode H en régime permanent à l'échelle de la minute obtenue sur des tokamaks passés et existants dans le monde.
Il s'agit d'une avancée majeure au-delà de l'atteinte d'un record de décharge en mode H à impulsion longue de 32 secondes en 2012. Depuis lors, l'équipe EAST a fait de gros efforts pour développer le scénario en mode H en régime permanent sur EAST.
Le système de chauffage d'appoint, Le divertor de tungstène et le système de diagnostic plasma ont été mis à niveau en continu pour améliorer la capacité d'impulsion longue, opérations performantes. Des systèmes NBI et LHCD haute puissance ont été développés pour étendre davantage la capacité d'entraînement actuelle et accéder au régime élevé.
Des efforts considérables ont été consacrés à la recherche impliquant le couplage de puissance RF, transition L-H, contrôle des instabilités MHD, interactions plasma-paroi, et le transport et le contrôle des impuretés pour développer des scénarios d'exploitation intégrés avancés, en particulier dans les conditions d'entrée à faible couple de chauffage dominées par les RF. Les résultats de la recherche ont été présentés dans diverses conférences et revues internationales comme Physique de la nature , Lettres d'examen physique et La fusion nucléaire et suscité l'intérêt de la communauté mondiale de la fusion, qui a favorisé un grand nombre de collaborations internationales.
La réalisation est basée sur une collaboration nationale et internationale, en particulier l'expérience conjointe avec l'équipe DIII-D de General Atomics, ETATS-UNIS. En tant que plateforme internationale ouverte, EAST attire des scientifiques au pays et à l'étranger qui ont apporté une grande contribution à l'expérience.
L'équipe EAST a signalé la réalisation d'un mode H en régime permanent sur 60s lors de la conférence invitée le premier jour de la 26e Conférence sur l'énergie de fusion de l'AIEA. Crédit :équipe EST
Dans la dernière campagne, L'équipe EAST a encore optimisé le scénario de fonctionnement intégré et a réussi à produire des décharges en mode H en régime permanent sur 60 s avec des performances plasma significativement élevées par rapport aux précédentes décharges en mode H de 32 s.
Ces nouveaux résultats ont été caractérisés par un entraînement de courant entièrement non inductif avec une tension de boucle nulle, Chauffage RF de type ITER dominé par un couplage efficace entre LHW, ECRH et ICRF, vérification à la minute près du fonctionnement d'un divertor de tungstène de type ITER, et un bon confinement énergétique.
En outre, le fonctionnement avec des modes localisés de bord de faible amplitude a efficacement réduit la charge thermique maximale sur la plaque cible du divertor et l'afflux d'impuretés de tungstène. L'expérience d'exploitation d'EAST pertinente pour ITER fournira des connaissances pour les opérations futures sur ITER (International Thermonuclear Experimental Reactor) et CFETR (China Fusion Engineering Test Reactor).
Cette réalisation a été présentée lors d'une conférence le premier jour de la 26e Conférence de l'AIEA sur l'énergie de fusion et a attiré l'attention et la discussion entre les chercheurs de divers pays et organisations. Le professeur Yutaka Kamada des Instituts nationaux des sciences et technologies quantiques et radiologiques, dans son rapport de synthèse, a souligné l'expérience en mode H en régime permanent EAST et sa pertinence pour le projet ITER, surtout l'opération avec le divertor de tungstène.
En tant que scénario d'exploitation de base d'ITER, il est crucial d'avoir une capacité d'évacuation de chaleur efficace des divertor dans les opérations à faible couple dominées par le chauffage RF et des divertisseurs en tungstène conformes aux capacités uniques d'EAST. Et EAST est à ce jour le seul tokamak entièrement supraconducteur avec ces deux caractéristiques, ainsi que la capacité de fonctionnement à impulsion longue. Ainsi, son scénario de fonctionnement en régime permanent constituera une référence importante pour ITER et les futurs réacteurs à fusion.
