Confinamento linear de um plasma localmente não-neutro : um problema não-linear

Abstract

Resumo : Estudos Teóricos relacionados ao equilíbrio do confinamento de um plasma utilizando complexas configurações matemáticas e físicas de campos magnetostáticos têm sido extensivamente investigados na literatura. Em geral, sistemas simples com algumas características principais associadas com essa configuração são estudados a fim de determinar algumas características que simulem a situação real. Um desses sistemas é o confinamento linear conhecido como z-pinch, proposto anteriormente em um trabalho por Weibel em 1959, em que uma coluna de plasma comum com não neutralidade local foi determinada, mas devido a não linearidade das equações diferenciais ordinárias obtidas para os campos eletrostáticos e magnetostáticos, demonstramos que a condição de confinamento é extremamente dependente das condições iniciais e do arranjo de quatro parâmetros relacionados a características da coluna de plasma. Apresentamos nesse trabalho o comportamento da conluna de plasma sob a modificação das condições iniciais e sob a alteração de dois parâmetros associados a razão entre as massas dos ions e a razão entre a energia de repouso relativística e a energia térmica do sistema.

ABSTRACT: Theoretical studies related to equilibrium of plasma confinement using mathematical and physical complex configurations of magnetostatic fields have been extensively investigated in literature. In general, simple systems with some main features associated with this configurations are studied in order to determine some characteristic which emulates the real case. One of this systems is the linear pinch confinement. In previous work proposed by Weibel in 1959, a typical plasma column with local none neutrality was determined, but due to the none linearity of the ordinary differential equations obtained for the electrostatic and magnetostatic fields we have demonstrated that the confinement features is extremelly dependent on the inicial conditions, and to the arrangement of four parameters related to characteristics of the plasma column. We present in this work the behaviour of the plasma column under the modification of the initial conditions and under the change of two parameters associated with the ratio between the mass of the ions and the ratio between the relativistic rest energy and the thermal energy of the system.