Hispanopedia WikiTJ-II es un Heliac flexible instalado en el Laboratorio Nacional de Fusión de España. [ 1 ]
Su primera prueba de plasma fue en 1998, [ 2 ] y a fecha de 2024 sigue en funcionamiento.
Historia
El Heliac flexible TJ-II fue diseñado a partir de cálculos realizados por el equipo de físicos e ingenieros del CIEMAT, en colaboración con el Laboratorio Nacional de Oak Ridge (ORNL, EE. UU.) y el Instituto Max Planck de Física de Plasmas (IPP, Alemania). [ 3 ] El proyecto TJ-II recibió apoyo preferencial de la Comunidad Europea de la Energía Atómica (EURATOM) para la fase I (Física) en 1986 y para la fase II (Ingeniería) en 1990. La construcción de este Heliac flexible se llevó a cabo por partes según sus elementos constitutivos, que fueron encargados a varias empresas europeas, aunque el 60 % de las inversiones revirtieron a empresas españolas.
Precedentes
TJ-II es el tercer dispositivo de confinamiento magnético de una serie. En 1983, se puso en funcionamiento el dispositivo TJ-I. Su nombre se debe a la abreviatura de "Tokamak de la Junta de Energía Nuclear", antigua denominación de CIEMAT . Esta abreviatura se mantuvo para los dispositivos posteriores por motivos administrativos.
En 1994, se puso en funcionamiento el torsatrón TJ-IU. Este fue el primer dispositivo de confinamiento magnético construido íntegramente en España. Actualmente, el TJ-IU se encuentra en la Universidad de Stuttgart , Alemania, bajo el nombre de TJ-K (la «K» hace referencia a Kiel, su primera ubicación en Alemania, antes de llegar a Stuttgart).
Descripción
En TJ-II, la trampa magnética se obtiene mediante diversos conjuntos de bobinas que determinan completamente las superficies magnéticas antes de la formación del plasma. El campo toroidal se crea con 32 bobinas. La torsión tridimensional del eje central de la configuración se genera mediante dos bobinas centrales: una circular y otra helicoidal. La posición vertical del plasma se controla mediante las bobinas de campo vertical. La acción combinada de estos campos magnéticos genera superficies magnéticas en forma de haba que guían las partículas del plasma para evitar que colisionen con la pared de la cámara de vacío.
Parámetros
Es un estelarador de cizallamiento magnético bajo de cuatro períodos con radio mayor R = 1,5 m, radio menor promedio a < 0,22 m y campo magnético en el eje de hasta 1,2 T. [ 1 ]
Es "flexible" porque al variar las corrientes en las bobinas circulares y helicoidales centrales se modifica la configuración magnética (iota ≈ 1,28 – 2,24) y la forma y el tamaño del plasma (volumen del plasma ≈ 0,6 – 1,1 m 3 ).
Cuenta con 32 bobinas toroidales (de forma cuadrada redondeada), 4 bobinas poloidales (2 arriba y 2 abajo) y 2 bobinas helicoidales alrededor del conductor central. El conductor central se encuentra dentro de las bobinas toroidales, y el recipiente de plasma y vacío forma una hélice a su alrededor.
Puede generar un pulso de 0,25 segundos cada 7 minutos.
Objetivos e investigación
El objetivo del programa experimental de TJ-II es investigar la física del plasma en un dispositivo con un eje magnético helicoidal que posee una gran flexibilidad en su configuración magnética, y contribuir al esfuerzo internacional en relación con el estudio de dispositivos de confinamiento magnético para la fusión .
Experimento
- Transporte y configuración magnética, efectos iota
- Transiciones de confinamiento, flujos zonales
- Barreras internas al transporte
- Interacción plasma-pared (en 2008 experimentó con componentes de pared de litio [ 4 ] ).
- Transporte de impurezas
- Inestabilidades
- Turbulencia
Teoría
- Transporte neoclásico
- Criticidad autoorganizada
- Transporte no difusivo
- Simulaciones girocinéticas
- Estudios de divertor para TJ-II
- Topología y transporte (proyecto de investigación financiado por el Ministerio de Ciencia e Innovación)
Referencias
Lecturas adicionales
- FusionWiki, alojado conjuntamente por LNF y Fusenet http://wiki.fusenet.eu/wiki/TJ-II
Enlaces externos
- Sitio web del proyecto TJ-II
- Stellarators
- Instalaciones de física de plasmas