Etude des modes de micro-dechirement dans les plasmas de tokamaks

Microtearing modes stability in tokamak plasma

• Auteur / Autrice : JEAN-HUGUES CHATENET
• Direction : Jean-François Luciani
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Physique
• Date : Soutenance en 1996
• Etablissement(s) : Paris 11

Résumé

Les modes de dechirement jouent un role important dans la stabilite mhd des plasmas de fusion magnetique ; ils sont aussi une cause possible de la microturbulence observee, qui est la source du transport non-collisionnel. Ce travail porte sur la stabilite en regime non-lineaire de modes de dechirement auto-coherents en geometrie plane dans un modele a deux fluides. Ces modes donnent naissance a des ilots de largeur inferieure au rayon de larmor ionique. Ils sont lineairement stables ; cependant, il a ete suggere qu'ils pourraient etre non-lineairement auto-entretenus. Le diamagnetisme joue alors un role destabilisant. Cette hypothese est ici etayee par un modele analytique, puis verifiee numeriquement. Dans le modele fluide retenu, la reponse ionique est adiabatique, alors que la reponse electronique est donnee par les equations de braguinskii. Une attention particuliere est accordee aux effets de diffusion perpendiculaire. On met en evidence une solution analytique quasi-stationnaire, auto-entretenue en regime non-lineaire. Il apparait que la stabilite est conditionnee par la rotation de l'ilot. Un code incluant les effets diamagnetiques permet de simuler l'evolution temporelle du mode. Des etats lineairement stables peuvent etre non-lineairement auto-entretenus. Leur rotation est essentiellement l'effet des diffusions perpendiculaires. Pour l'auto-entretien, le coefficient du gradient de temperature dans l'expression du flux diffusif de particules doit etre positif. Ceci est compatible avec l'existence d'une turbulence electrostatique a petite echelle plutot qu'avec une turbulence magnetique