Študij fuzijsko-relevantnih toplotnih obremenitev prve stene s parametrično karakterizacijo električnega in magnetnega poljaRadež, Miha (Avtor) Gyergyek, Tomaž (Mentor) Kovačič, Jernej (Komentor) fuzijaplazmatokamaktoplotni tokoviprva stenamonoblokielektrična in magnetne poljanabiti delciciklotronski radijintegracija trajektorije delcevsimulacijaparametrična študijaFuzija kot potencialni vir trajnostne energije je že nekaj časa v središču številnih raziskav, ki združujejo plazemsko fiziko, nove tehnologije in inženirske izzive. Da dosežemo zlivanja jeder in iz procesa pridobivamo več energije kot ga vanj vložimo, moramo plazmo dovolj časa zadrževati pri primerno visoki temperaturi in gostoti. Trenutno najobetavnejša vrsta fuzijskega reaktorja je tokamak, v katerem je vroče gorivo ujeto z magnetnim poljem v toroidno oblikovani posodi. Eden glavnih problemov povezanih s to metodo omejevanja je velika toplotna obremenitev plasti postrgane plazme na steno tokamaka, zaradi česar je dobro razumevanje in simuliranje tega območja ključnega pomena za varno in učinkovito delovanje reaktorja. V magistrski nalogi bomo najprej predstavili osnove fuzije ter problematiko, povezano z geometrijo stene na nivoju njenih gradnikov-monoblokov iz volframa, ki pri problemu igrajo nezanemarljivo vlogo. Nadaljevali bomo s konstrukcijo modela za električno polje v bližini monoblokov, ki zaradi različnih mas pozitivnih in negativnih delcev v plazmi privede do presežka naboja v optični senci. Po opisu integracije poti nabitih delcev v električnem in magnetnem polju, ter toplotnih tokov, ki jih povzročijo na steni, bomo predstavili tudi rezultate lastnih simulacij toplotnih tokov na geometrijo monoblokov za različne fuzijsko relevantne nabore parametrov. Izkaže se, da različne izbire parametrov povzročijo zelo različne neenakomerne porazdelitve toplotnih tokov na površine monoblokov in, da presežek pozitivnega naboja v optični senci lahko igra pomembno vlogo pri zaščiti vodilnega roba monobloka pred prevelikimi toplotnimi tokovi. Naše ugotovitve poudarjajo pomembnost upoštevanja končne velikosti ciklotronskega radija nabitih delcev v plazmi in strukturo reaktorske stene v velikostnem redu monoblokov pri računanju toplotnih tokov, saj jih v nasprotnem primeru lahko bistveno podcenimo.20252025-09-05 08:15:04Magistrsko delo/naloga171995VisID: 152600COBISS_ID: 247783427sl