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Les liens entre physique des plasmas de base et fusion dans 'Nature'

TORPEX © I. Furno / EPFL 2019

TORPEX © I. Furno / EPFL 2019

Un article publié récemment par le Swiss Plasma Center dans 'Nature Physics' présente l'intérêt des recherches en physique des plasmas de base et en simulations numériques dans la quête de la fusion.

Partant du postulat que la physique des plasmas de base et les modèles théoriques sont nécessaires pour définir les caractéristiques des futurs réacteurs à fusion et du fait que certains obstacles technologiques peuvent également être surmontés par une amélioration de nos connaissances de base, les Profs A. Fasoli, I. Furno et P. Ricci décrivent dans 'Nature Physics' le rôle de ce type de recherches de base dans la réalisation de la fusion, au travers de plusieurs résultats obtenus ces dernières années.

Ils relèvent notamment les expériences faites sur l'installation TORPEX du SPC, qui ont permis d'isoler certains phénomènes survenant dans les plasmas afin de les étudier en détails. A titre d'exemples sont mentionnés la caractérisation des 'blobs', structures macroscopiques provenant de l'évolution turbulente d'instabilités du plasma, leurs déplacements, la possibilité de les contrôler ainsi que leur influence sur la propagation des micro-ondes dans leur voisinage.

L'avantage des simulations numériques basées sur les principes fondamentaux y est également abordé, tout en insistant sur la nécessité de valider ces résultats théoriques avec, justement, des expériences de base, puisque les mesures des grandeurs modélisées sont plus faciles à effectuer dans de petites machines dédiées plutôt que dans les installations de fusion plus complexes. Les auteurs décrivent en particulier la vérification couronnée de succès du modèle décrivant la propagation des micro-ondes au voisinage de ces blobs.

Finalement, les auteurs expliquent comment ces diverses installations expérimentales de bases, dédiées à l'études de phénomènes particuliers, permettent de sélectionner les modèles décrivant le mieux chacun de ces phénomènes.