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Université Paris-Diderot - Paris VII (24/09/1992), Samain André (Dir.)
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TRANSPORT DANS UN PLASMA DE FUSION EN PRESENCE D'UN CHAMP MAGNETIQUE CHAOTIQUE
Frederic Nguyen1

Dans le tokamak Tore Supra, le champ magnétique qui assure le confinement est rendu stochastique à la périphérie du plasma par l'application d'une perturbation résonante. Cette perturbation est créée par un ensemble de six bobines hélicoïdales, le divertor ergodique, situé à l'intérieur de la chambre à vide. La première partie de notre étude est l'analyse du transport des particules et de l'énergie dans un plasma de fusion en présence d'un champ magnétique stochastique, sans paroi matérielle. Le transport effectif des électrons, i.e. de la chaleur, est fortement augmenté et, dans une moindre mesure, celui des ions. Cette différence produit un champ électrique radial moyen. Dans une seconde partie, l'influence d'une paroi matérielle est considérée. Grâce au code
numérique Mastoc, la topologie de la connexion magnétique sur la paroi est détenninée précisément. Il est ainsi possible de décrire le transport des particules et de l'énergie depuis le plasma confiné jusqu'aux éléments de paroi. Cette étude éclaire certaines des principales observations de l'expérience Tore Supra en configuration divertor ergodique : l'étalement du dépôt de puissance sur les différents éléments de la paroi sans concentration anormale, la robustesse de cette configuration vis-à-vis de défauts d'alignement, les structures visibles en lumière Ha lors de réattachement de plasma. Afin d'étudier le transport des ions impuretés, une approche variationnelle par minimum de production d'entropie a été développée. Ce principe variationnel est appliqué au calcul de la diffusion néoclassique des ions impuretés dans le champ électrique radial moyen. Ce champ électrique déconfine les ions si le profil de pression n'est pas équilibré par une force de Laplace, c'est-à-dire si le plasma est bloqué en rotation, poloïdale et toroïdale, par une perturbationmagnétiqueou une force friction.
1:  DRFC - Département de Recherche sur la Fusion Contrôlée
transport fusion plasma champ magnetique chaotique Onsager entropie minimum production

transport in a fusion plasma in presence of a chaotic magnetic field
In the Tore Supra tokamak , the magnetic field which ensures the confinement has been made stochastic at the plasma edge thanks to a resonant perturbation. This perturbation is produced by six helicoidal coils, the ergodic divertor, located inside the vacuum vessel. The first part of our study is the analysis of particles and energy transport in a plasma fusion in presence of a stochastic magnetic field, without solid wall. The effective transport of electrons, i.e. of heat, is greatly enhanced, and of ions also in a lower proportion. This difference produces an average radial electric field. In a second part, the influence of a solid wall is considered. Thanks to the MASTOC numerical code, the topology of the magnetic connexion to the wall is precisely determined. One could then describe the particle and energy transport from the core plasma to the plasma facing components. This study enlights some of the principal observations of the Tore Supra experiments in ergodic divertor configuration: the spreading of the power deposition on the different plasma facing components without anomalous concentration, the robutsness of this configuration against alignment default, the structures visible in H alpha light during plasma re-attachment. In order to study the impurity ion transport, a variationnal approach by minimum entropy prioduction has been developped. This variational principle has been applied to the calculation of the neoclassical diffusion of impurity ions in a electric average radial field. This average electric radial field deconfines ions if the pressure profil is not balanced by a Laplace force, i.e. if the plasma is locked in rotations, poloidal and toroidal, by a magnetic perturbation or a friction force.
transport fusion plasma field magnetic chaotic Onsager entropy minimum production

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