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Mapas simpléticos com correntes reversas em tokamaks

Bartoloni, Bruno Figueiredo

Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP; Universidade de São Paulo; Instituto de Física 2016-10-19

Acesso online. A biblioteca também possui exemplares impressos.

  • Título:
    Mapas simpléticos com correntes reversas em tokamaks
  • Autor: Bartoloni, Bruno Figueiredo
  • Orientador: Caldas, Ibere Luiz
  • Assuntos: Cadeias De Ilhas; Caos; Curvas Sem Shear; Densidade De Corrente Reversa; Fator De Segurança; Mapas Simpléticos; Shearless Curves; Safety Factor; Reversed Current Density; Island Chains; Chaos; Symplectic Maps
  • Notas: Tese (Doutorado)
  • Notas Locais: Física de Plasmas e Sistemas Dinâmicos
  • Descrição: Desenvolvemos um modelo na forma de um mapeamento bidimensional simplético (conservativo) para estudar a evolução das linhas de campo magnético de um plasma confinado no interior de um tokamak. Na primeira parte, consideramos dois perfis estudados na literatura para a densidade de corrente no plasma: um monotônico e um não-monotônico, que dão origem a diferentes perfis analíticos do fator de segurança. Nas simulações, consideramos inicialmente o sistema no equilíbrio, onde observamos, nas seções de Poincaré, apenas linhas invariantes. Em seguida, adicionamos uma perturbação (corrente externa), onde observamos cadeias de ilhas e caos no sistema. Na segunda parte consideramos um perfil também não-monotônico, mas com uma região na qual a densidade de corrente no plasma torna-se negativa, estudo ainda em aberto na literatura, que causa uma divergência no perfil do fator de segurança. Mesmo considerando o sistema apenas no equilíbrio, surgiram cadeias de ilhas muito pequenas em torno de curvas sem shear e caos localizado no sistema, característica não verificada para os outros perfis estudados no equilíbrio. Variando parâmetros relacionados à expressão da densidade de corrente, conseguimos controlar o aparecimento de regiões com cadeias de ilhas em torno de curvas sem shear e regiões caóticas. Para comprovar os resultados, aplicamos o perfil considerado a um outro mapa simplético da literatura (tokamap). Na parte final, consideramos a configuração do perfil do fator de segurança na forma de um divertor. Nessa configuração também temos uma divergência na expressão do perfil do fator de segurança. Observamos características similares (cadeias de ilhas em torno de curvas sem shear e caos) quando consideramos o perfil não-monotônico com densidade de corrente reversa.
  • DOI: 10.11606/T.43.2016.tde-22112016-211638
  • Editor: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP; Universidade de São Paulo; Instituto de Física
  • Data de criação/publicação: 2016-10-19
  • Formato: Adobe PDF
  • Idioma: Português
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