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Accès ouvert déclaré 2024 article

Energy exchange between electrons and ions in ion temperature gradient turbulence

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1Pays d’affiliation déclarés

Rattachement africain : jp. Niveau de preuve : code pays fourni par la source.

Le résumé fourni par la source

Microturbulence in magnetic confined plasmas contributes to energy exchange between particles of different species as well as the particle and heat fluxes. Although the effect of turbulent energy exchange has not been considered significant in previous studies, it is anticipated to have a greater impact than collisional energy exchange in low collisional plasmas such as those in future fusion reactors. In this study, gyrokinetic simulations are performed to evaluate the energy exchange due to ion temperature gradient (ITG) turbulence in a tokamak configuration. The energy exchange due to the ITG turbulence mainly consists of the cooling of ions in the ∇B-curvature drift motion and the heating of electrons streaming along a field line. It is found that the ITG turbulence transfers energy from ions to electrons regardless of whether the ions or electrons are hotter, which is in marked contrast to the energy transfer by Coulomb collisions. This implies that the ITG turbulence should be suppressed from the viewpoint of sustaining the high ion temperature required for fusion reactions since it prevents energy transfer from alpha-heated electrons to ions as well as enhancing ion heat transport toward the outside of the reactor. Furthermore, linear and nonlinear simulation analyses confirm the feasibility of quasilinear modeling for predicting the turbulent energy exchange in addition to the particle and heat fluxes.

Ce résumé expose les affirmations des auteurs. BNTIC ne l’interprète pas comme une validation indépendante des résultats.

Le contrôle bibliographique ouvert

DOI retrouvé dans Crossref DOI retrouvé ; titre concordant.

Titre Crossref
Energy exchange between electrons and ions in ion temperature gradient turbulence
Date Crossref
01/06/2024
Éditeur
AIP Publishing
Type
journal-article

Ce recoupement confirme des métadonnées liées au DOI. Il ne confirme ni la méthode ni les conclusions de l’étude, et il ne compte pas comme une seconde source scientifique indépendante.

Où se fait cette recherche

  • The University of Tokyo pays non établi dans la notice
    Université ou école supérieure
  • National Institute for Fusion Science pays non établi dans la notice
    Structure de recherche
  • Nagoya University Department of Physics pays non établi dans la notice
    Université ou école supérieure
  • Graduate School of Frontier Science pays non établi dans la notice
    Université ou école supérieure

The University of Tokyo, National Institute for Fusion Science et Department of Physics — Nagoya University, avec 1 autre affiliation.

Une affiliation ne permet pas de déduire la nationalité d’un auteur.

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