Des physiciens du laboratoire de physique du plasma de Princeton (PPPL) du département américain de l'Énergie (DOE) fournissent une expertise critique pour la première campagne complète du plus grand et du plus puissant stellarator au monde, une expérience de fusion par confinement magnétique, le Wendelstein 7-X (W7-X) en Allemagne. L'installation de fusion reprend ses activités le 28 août 2017, et étudiera la pertinence de ses champs magnétiques optimisés pour créer des plasmas en régime permanent et pour servir de modèle à une future centrale électrique pour la production d'une "étoile dans un bocal, " une source pratiquement illimitée d'énergie sûre et propre pour produire de l'électricité.

Le W7-X a démarré en décembre, 2015, et a terminé son premier essai en mars, 2016. L'installation a depuis été modernisée pour préparer la campagne à haute puissance qui doit commencer.

Les physiciens du PPPL Sam Lazerson et Novimir Pablant, qui passent deux ans à l'Institut Max Planck de physique des plasmas à Greifswald, Allemagne. Lazerson, qui avait précédemment cartographié les champs magnétiques W7-X avec des bobines magnétiques de la taille d'une porte de grange construites par PPPL, dirige un groupe de travail qui planifiera et exécutera une série d'expériences sur le stellarator. Pablant, qui a conçu un spectromètre à cristal à rayons X pour enregistrer le comportement du plasma W7-X, opérera le diagnostic avec un spectromètre allemand et contribuera à la planification et à l'exécution de la recherche.

Première exécution dans la configuration conçue

"Ce sera le premier essai de la machine dans sa configuration conçue, " a déclaré David Gates, qui dirige la division de physique des stellarators au PPPL et supervise le rôle du laboratoire en tant que principal collaborateur américain dans le projet W7-X. La nouvelle série testera un dispositif appelé « divertisseur insulaire » pour épuiser l'énergie thermique et les impuretés. La campagne augmentera également la puissance de chauffage du stellarator à huit mégawatts pour permettre un fonctionnement à un bêta plus élevé - le rapport de la pression du plasma à la pression du champ magnétique, un facteur clé pour le confinement du plasma.

De tels progrès marquent des étapes vers l'allongement du temps de confinement du chaud, gaz plasma chargé qui alimente les réactions de fusion au sein de la machine optimisée. "L'objectif est d'augmenter le confinement du plasma par rapport aux stellarateurs traditionnels, " dit Gates.

Aller de l'avant, Les ingénieurs de Max Planck prévoient d'installer un "élément grattoir" construit aux États-Unis sur le W7-X après la fin de la campagne initiale de 15 semaines. La phase suivante étudiera la capacité de l'unité, conçu à l'origine à Oak Ridge National Laboratory et achevé à PPPL, pour intercepter la chaleur circulant vers le divertor et améliorer ses performances. Les plans prévoient ensuite l'installation d'un divertor refroidi à l'eau en 2019 pour augmenter encore la durée d'impulsion admissible du stellarator.

PPPL, sur le campus Forrestal de l'Université de Princeton à Plainsboro, NEW JERSEY., est consacré à la création de nouvelles connaissances sur la physique des plasmas - ultra-chaud, gaz chargés et au développement de solutions pratiques pour la création d'énergie de fusion. Le laboratoire est géré par l'Université pour le Bureau des sciences du Département de l'énergie des États-Unis, qui est le plus grand partisan de la recherche fondamentale en sciences physiques aux États-Unis, et s'efforce de relever certains des défis les plus urgents de notre époque. Pour plus d'informations, veuillez visiter science.energy.gov.