[Article] - Quand la température et la vitesse se mêlent pour troubler les plasmas de fusion

Sous titre
Cet article révèle comment deux types d'instabilités dans les plasmas chauds interagissent de manière inattendue. Il valide pour la première fois l'utilisation d'un code de simulation avancé pour modéliser ces comportements dans la machine cylindrique SPEKTRE à l'IJL.
Ce travail, distingué par la revue Physics of Plasmas avec le label "Editor's Pick", contribuera à la préparation des expériences sur SPEKTRE, la nouvelle machine de l’IJL dédiée à l’étude des plasmas magnétisés pour la recherche sur la fusion.

Résumé

Pour produire de l'énergie par fusion nucléaire, il faut chauffer un gaz d'atomes ionisés (appelé plasma) à des températures extrêmes et le confiner avec des champs magnétiques. Mais le plasma est naturellement instable : il développe des fluctuations turbulentes qui entraînent des fuites de chaleur, ralentissant la réaction de fusion.

Cet article explore l’interaction entre deux principales sources de turbulence dans les plasmas : les variations de température (comme l'air chaud qui monte), et les variations de vitesse (comme les remous dans une rivière). En combinant un modèle théorique simplifié et des simulations numériques avancées, on comprend comment ces effets se renforcent ou se compensent selon les conditions. Notamment, un gradient de température peut calmer ou amplifier ces instabilités selon son intensité.

Auteurs

Timothé Rouyer, Maxime Lesur, Etienne Gravier, Xavier Garbet , Yanick Sarazin, Kyungtak Lim, Guillaume Lo-Cascio

Références
Physics of Plasmas, 2025, 32 (8), pp.082502.  ⟨hal-05213707⟩


DOI
10.1063/5.0274782

 


 

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