| 中, "인조태양" 핵심 제어 기술에서의 새로운 성과 | ||
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 최근, 중국과학원 허페이(合肥)물질과학연구원 플라스마물리연구소 EAST(완전 초전도 토카막 실험장치)팀의 쑨유원(孫有文) 연구팀은 EAST에서 3차원 회전 자기간섭장을 이용한 디버터(Divertor) 표적판 열부하 제어 연구에서 새로운 성과를 거두었다. 관련된 성과는 최근 "Nuclear Fusion" 저널에 게재되었다. 또한 미국 General Atomics사 연구팀과 공동으로 해당 성과를 미국의 DIII-D 장치에서 회전 플러스 혼합 간섭 모드의 자기간섭장 연구로 확장하였다. 관련된 성과는 최근 "Physics of Plasmas"에 게재되었고 제59회 미국물리학회 플라스마컨퍼런스의 초청보고서로 선정되었다. 디버터 표적판 열부하 제어는 국제열핵융합로계획(ITER)과 같은 미래 자기밀폐 핵융합로 장치에서 해결해야 할 과제이다. 현재 외부 자기간섭장은 경계면 불안정 현상(Edge-Localized Mode, 이하 ELM)을 약화 또는 억제시킬 수 있기에 ELM에 의해 초래되는 디버터 표적판에 대한 순간 강력 열부하의 충격을 효과적으로 완화시킬 수 있음이 입증되었다. 3차원 필드에서 비롯되는 토로이달 비대칭 국지 표적판 열류 축적 효과를 어떻게 감소할 지에 관한 연구는 해당 영역의 미해결 문제로 남아있다. 연구팀은 EAST에서 토로이달 회전 외부 자기간섭장을 이용한 ELM 제어 실험 연구 통해 자기간섭 동안 표적판 위의 입자흐름 분포는 토로이달 비대칭 분열 구조를 나타냄을 발견하였다. 이러한 구조는 회전하고 있는 자기간섭장이 표적판 원주방향을 따라 동기 회전한다. 이로써 상기 제어 수단의 유효성을 입증하였다. 연구팀은 자기간섭 스펙트럼 패턴 분석을 통해 억제 효과를 유지하는 상황에서 분열 구조의 국지적 입자흐름 분포를 표적판 원주방향에 따라 대폭 이동시킬 수 있음을 발견하였다. 해당 실험 결과는 시간에 따라 변화하는 간섭장은 입자흐름/열류의 전체 표적판 위에서의 균질화를 도와 표적판의 국지적 과열을 방지함을 입증한다. 이를 토대로 연구팀은 미국 DIII-D 연구팀과 협력하여 DIII-D 장치에서 저충돌률 혼합 토로이달 계수 n 회전 자기간섭장 제어 실험을 수행하였다. 설험을 통해 정적 간섭 성분을 이용하여 ELM 억제를 유지함과 동시에 회전 성분을 이용하여 표적판 위 열류/입자흐름의 균질화 제어를 성공적으로 달성하였다. 이러한 연구 성과는 미래 자기밀폐 핵융합 장치에서 3차원 자기간섭을 이용한 표적판 순간 열부하 제어 관련 기술의 발전 및 물리적 이해를 촉진할 수 있다. 정보출처 : http://www.stdaily.com/index/kejixinwen/2018-04/02/content_654218.shtml |
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