Ion heating in transitions to CERC in the stellarator TJ-II

In TJ-II stellarator plasmas, in the electron cyclotron heating regime, an increase in the ion temperature is observed, synchronized with that of the electron temperature, during the transition to the core electron-root confinement (CERC) regime. This rise in ion temperature should be attributed to the joint action of the electron–ion energy transfer (which changes slightly during the CERC formation) and an enhancement of the ion confinement. This improvement must be related to the increase in the positive electric field in the core region. In this paper, we confirm this hypothesis by estimating the ion collisional transport in TJ-II under the physical conditions established before and after the transition to CERC. We calculate a large number of ion orbits in the guiding-centre approximation considering the collisions with a background plasma composed of electrons and ions. The ion temperature profile and the thermal flux are calculated in a self-consistent way, so that the change in the ion heat transport can be assessed.

Ion kinetic transport in TJ-II

The ion Drift Kinetic Equation (DKE) which describes the ion coUisional transport is solved for the TJ-II device plasmas. This non-linear equation is computed by peribrming a mean field iterative calculation. In each step of the calculation, a Fokker-Planck equation is solved by means of the Langevin approach: one million particles are followed in a realistic TJ-II magnetic configuration, taking into account collisions and electric field. This allows to avoid the assumptions made in the usual neoclassical approach, namely considering radially narrow particle trajectories, diffusive transport, energy conservation and infinite parallel transport. As a consequence, global features of transport, not present in the customary neoclassical models, appear: non-diffusive transport and asymmetries on the magnetic surfaces.

Estudio mediante dinámica molecular del efecto de la radiación e isótopos de H en diamante para su aplicación en fusión

Las recientes mejoras en la síntesis de Diamante artificial han logrado cristales de mayor tamaño, propiedades optimizadas y en muchos casos superiores a sus variantes naturales. Con ello, los cristales sintéticos de Diamante, pasan a ser una alternativa seria en aplicaciones de Fusión Nuclear. Algunas de las propiedades deseables para dichas aplicaciones son especialmente notables en Diamante, entre otras su conductividad térmica o su amplio rango de transparencia electromagnética. Sin embargo, el conocimiento acumulado acerca de su comportamiento bajo radiación, o más concretamente bajo las condiciones radiactivas de Fusión, es todavía limitado. En aplicaciones de Fusión nuclear, es imprescindible conocer el efecto de la radiación neutrónica y la interacción del material con Hidrógeno, sus isótopos y otros elementos ligeros propios de los plasmas de Fusión. No nos consta una bibliografía extensa acerca del daño por radiación en Diamante, existen estudios poco concluyentes acerca de la energía umbral de desplazamiento, se ha estudiado la grafitización o amorfización y tópicos tales como la implantación o el daño por bombardeo electrónico, iónico o gamma, pero no se han encontrado trabajos previos a esta tesis en cascadas de desplazamientos 1 y, como veremos, apenas unos pocos trabajos utilizan la técnica de la Dinámica Molecular en estudios de daño por radiación en este material. La interacción del Hidrógeno en la red de Diamante sí ha sido extensamente estudiada, se conocen multitud de líneas de absorción relacionadas con su presencia, se ha estudiado su difusión mediante técnicas experimentales y existen descripciones atomísticas de los sitios de equilibrio en la red de Diamante, aislado o formando parte de agregados...