报告时间:2024年5月16日(星期四)下午3点
报告地点:武汉大学电子信息学院(信息学部西区综合楼)401会议室
报告题目:聚变堆杂质输运研究
报告人:许少康 副研究员 西南物理研究院
报告摘要:
众所周知,聚变堆的聚变能量增益正比于等离子体能量约束时间。但杂质离子辐射会导致等离子体能量损失,是降低核聚变装置能量约束性能的关键因素。在本次报告中,报告人将介绍聚变堆杂质输运方面的最新研究成果[S. Xu et al, Phys. Rev. Letts. 132.105101(2024), S. Xu et al, Phys. Rev. Res. 4, 043156 (2022)]。报告人在回旋动理学框架内提出处理平行磁场方向的动力学过程的新方法(使用对数求导,而非平行波数的方式来代表粒子扰动平行磁力线方向的结构),据此首次平行方向的扰动对杂质输运有贡献(PRR2022)。在深入研究中发现了等离子平行漂移频率反转效应,即平行磁场方向速度相反的粒子可以具有相同的平行漂移频率(PRL2024)。而在传统的湍流输运理论中,受傅里叶变换方法的影响,学术界广泛使用平行波数(k_‖)代替处理平行方向的动力学过程,据此广泛认为平行磁场方向速度相反的粒子具有相反的平行漂移频率(即 k_‖ v_‖ 和 〖-k〗_‖ v_‖),与此相关的输运相互削弱甚至抵消。应用到杂质重离子,学术界普遍认为平行方向的扰动对杂质输运没有贡献。这些新发现改变了聚变界关于杂质输运问题的传统认知。研究结果也表明,磁化等离子体系统中,粒子分布函数扰动在平行磁场方向具有高度复杂的空间结构,简单使用平行波数掩盖了许多复杂的物理机制。未来我们需要思考等离子体物理中非常基础但非常重要的一些问题。比如高温等离子体,空间等离子体,冷等离子体系统中,该如何准确描述各类粒子的平行漂移频率,平行行漂移频率对等离子体输运有何影响。
报告人简介:
许少康博士,现任核工业西南物理研究院等离子体理论和模拟研究室副研究员。2013年本科毕业于武汉大学物理系,2015年获法国巴黎索邦大学磁约束核聚变硕士学位,2018年获巴黎萨克雷大学巴黎综合理工学院等离子体物理博士学位。之后分别在北京大学和日本名古屋大学从事磁约束核聚变相关的博士后研究工作。其主要研究方向包括: 聚变堆微观湍流,杂质输运,朗道阻尼,相动力学等。 目前,他在Physical Review Letters, Physical Review Research, Nuclear Fusion, Physical Review E,Physics of Plasma等知名学术期刊共发表高水平科研论文12篇。曾因非线性朗道阻尼方面的研究工作获邀美国物理学会2021年度最佳青年科学论文提名。
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