Les chercheurs ont découvert les mécanismes derrière la fusion nucléaire fiable en observant des structures de perturbations solitaires (SP) en quelques microsecondes après le début de l'érosion du piédestal, suggérant une forte corrélation entre la génération de SP et l'effondrement du piédestal. Cette observation est de fournir des données expérimentales solides pour identifier les équations régissant les mécanismes derrière la génération de SP et l'effondrement du piédestal. Les SP dans la couche limite du plasma peuvent également présenter un intérêt général en tant que phénomène de limite non linéaire fort.
Le soleil est une étoile de la séquence principale et génère donc son énergie par fusion nucléaire de noyaux d'hydrogène en hélium. La fusion produit une énergie plusieurs fois supérieure à la fission nucléaire. Alors que les ramifications du changement climatique et de l'épuisement des combustibles fossiles deviennent claires, les scientifiques du monde entier se sont efforcés de produire une source de durable, et une énergie abondante. Et à cette fin, la fusion nucléaire a le potentiel de répondre aux besoins énergétiques de l'humanité.
Le principal candidat pour un réacteur à fusion pratique est le réacteur tokamak qui exploite la puissance du soleil ici sur Terre. Il s'agit d'un réacteur de fusion à confinement magnétique qui utilise des champs magnétiques pour confiner le combustible de fusion à des millions de degrés sous forme de plasma. Cependant, comme si on serrait un ballon jusqu'à ce qu'il éclate, le plasma magnétisé toroïdal contraint à l'intérieur du tokamak développe des instabilités le long des bords extérieurs. Le flux d'énergie résultant et les particules libérées par le « éclatement » ou l'effondrement du socle peuvent gravement endommager les points d'impact sur les composants du tokamak faisant face au plasma. Les scientifiques s'efforcent actuellement de comprendre et de contrôler ces accidents car il s'agit d'un problème critique pour le bon fonctionnement du réacteur thermonucléaire expérimental international (ITER) et d'autres futurs réacteurs à fusion.
Les recherches menées par l'équipe du professeur Gunsu S. Yun et des collaborateurs internationaux ont grandement contribué à résoudre ce mystère en observant des structures de perturbation solitaire (SP) en quelques microsecondes après le début de l'érosion du piédestal, suggérant une forte corrélation entre la génération de SP et l'effondrement du piédestal. Cette réalisation a été publiée dans le magazine de renommée mondiale Rapports scientifiques .
L'équipe a utilisé les données du système d'imagerie par émission cyclotron électronique (ECEI) et du réseau de bobines toroïdales de Mirnov sur le KSTAR, ou Korea Superconducting Tokamak Advanced Research, et a découvert un phénomène nettement différent de celui des modes filamentaires localisés au bord (QSM) quasi stables couramment observés. L'équipe a régulièrement observé les QSM et leurs transitions structurelles complexes sans crash sur le KSTAR, ce qui suggère que les QSM ne sont pas directement corrélés au crash.
Le professeur Yun prévoit que la nouvelle observation de l'équipe de recherche fournira des données expérimentales solides pour identifier les équations régissant les mécanismes derrière la génération de SP et l'effondrement du socle. Il anticipe également que les SP dans la couche limite du plasma peuvent également présenter un intérêt général en tant que fort phénomène de limite non linéaire.
