INVESTIGAÇÃO TEÓRICA DA INFLUÊNCIA DE RESISTÊNCIA ELÉTRICA INTERNA DO PLASMA NO CONFINAMENTO Z-PINCH

Abstract

Um dos principais problemas enfrentados desde a década de 1950 no controle da fusão termonuclear, consiste no confinamento do plasma de altas temperaturas. Umas estratégias que foram cotadas a serem possíveis dispositivos de confinamento magnético foram as gaiolas magnéticas chamada Z-Pinch. Usualmente o estudo teórico associado às configurações de campos eletromagnéticos capazes de mander levitando uma coluna de plasma em uma região limitada de espaço via configuração cilíndrica consideram os plasma globalmente neutro. Ou seja, efeitos de campos elétricos externos provenientes da separação de cargas bem como efeitos de natureza condutiva ou resistiva são desconsiderados. No presente trabalho de conclusão de curso realizamos uma investigação inicial associada aos efeitos de uma resistência intrínseca da coluna de plasma de fusão em configuração Z-Pinch mediante a existência de uma carga elétrica residual local, A resistência foi introduzida dentro do modelo de equilíbrio via Equações de Maxwell-Vlasov modificadas para dois fluidos (íons e elétrons) e a inserção ad-hoc da resistênica de Spitzer. Os campos de concentração das espécies e os campos de velocidades apontam para um range limitado de parâmetros que permitem obter sistemas confinados. Sendo que a mudança de comportamento do sistema investigado apontam-se muito sensível à Temperatura e as concentrações de cargas elétricas/partículas no core da coluna de plasma. Indicando uma possível transição de comportamento.

One of the main problems faced since the 1950s in controlling thermonuclear fusion is the confinement of high temperature plasma. One strategy that has been tipped to be a possible magnetic confinement device is the magnetic cage called the Z-Pinch. Usually, the theoretical study associated with configurations of electromagnetic fields capable of levitating a column of plasma in a limited region of space via a cylindrical configuration consider plasmas to be globally neutral. That is, effects of external electric fields from charge separation as well as effects of a conductive or resistive nature are disregarded. In this course completion work, we carried out an initial investigation associated with the effects of an intrinsic resistance of the fusion plasma column in Z-Pinch configuration upon the existence of a local residual electrical charge. The resistance was introduced into the equilibrium model via Equations modified Maxwell-Vlasov for two fluids (ions and electrons) and the insertion ad-hoc of the Spitzer resistor. Species concentration fields and velocity fields point to a limited range of parameters that allow to obtain confined systems. Since the change in behavior of the investigated system is very sensitive to temperature and the concentrations of electrical charges/particles in the core of the plasma column. Indicating a possible behavioral transition.