(vänster) Det finns ingen eller liten turbulens på grund av nästan noll temperaturgradient inuti den halvmåneformade magnetiska ön. (höger) Turbulens sprider sig inuti magnetiska ön snabbare än värmepulsen. Upphovsman:Dr Katsumi Ida
För att uppnå fusionsenergi, forskning om magnetfältbegränsning av högtemperaturplasma bedrivs runt om i världen. I en högtemperaturplasma, det finns en temperaturgradient. När temperaturgradienten blir brant, turbulens genereras. Eftersom regionerna med hög temperatur och områden med låg temperatur blandas på grund av turbulensen, kärntemperaturen kan inte höjas effektivt. Således, forskning om generering och undertryckande av turbulens utförs runt om i världen på experimentella enheter av magnetiskt begränsat plasma (tokamaker och spiralformade enheter). Det har varit mycket svårt att skilja var och hur turbulens sprider sig i en plasma. Forskare har förutspått att turbulens expanderar till andra regioner, ett fenomen som kallas "turbulensutbredning, "men detta har inte observerats experimentellt.
Forskargruppen för professor Katsumi Ida och professor Tatsuya Kobayashi vid National Institutes of Natural Sciences (NINS) National Institute for Fusion Science (NIFS) och USA:s medarbetare forskade om turbulensförökning i Doublet III-D tokamak of General Atomics, i USA. De använde den så kallade "värmepulsmoduleringsmetoden" i Large Helical Device (LHD) vid NIFS för att mäta turbulens i en speciell region som kallas "magnetisk ö, "där turbulens teoretiskt sett inte ska genereras för att det inte finns någon temperaturgradient. De upptäckte att turbulensen finns på magnetiska ön, och sprider sig snabbare mot mitten av magnetiska ön, som kallas O-punkten, än den modulerade temperaturförändringen. Således, forskarna observerade turbulensförökning för första gången.
Resultaten har publicerats i Fysiska granskningsbrev . I framtiden, forskarna kommer att fortsätta att förbättra högpresterande plasma genom att samla ytterligare kunskap om undertryckande av turbulens.
(upp) Idé hittills:För att undertrycka turbulensen i en högtemperaturplasmaregion trodde man att turbulensen borde undertryckas i ett stort område. (botten) Ny idé:Man tror att turbulensutbredningen behövs för att undertrycka. Upphovsman:Dr Katsumi Ida