Description du sujet de thèse
Domaine
Physique corpusculaire et cosmos
Sujets de thèse
Étude du transport des impuretés dans des plasmas à triangularité négative et positive
Contrat
Thèse
Description de l'offre
La fusion nucléaire dans un tokamak est une source d'énergie prometteuse. Cependant, une question se pose : quelle configuration plasma est la plus susceptible de produire de l'énergie nette ? Pour contribuer à y répondre, au cours de cette thèse, nous étudierons l'impact de la géométrie magnétique (comparaison entre triangularité positive et négative) sur le transport collisionnel et turbulent du tungstène (W). Les performances d'un tokamak dépendent fortement du confinement de l'énergie qu'il peut réaliser. Le confinement se dégrade fortement en fonction du transport turbulent et du rayonnement, ce dernier étant principalement émis par le W. Sur ITER, la quantité tolérée de W au cœur du plasma est d'à peine 0,3 microgrammes environ. Des expériences ont montré que la géométrie plasma à triangularité négative (NT) est bénéfique pour le confinement car elle réduit significativement le transport turbulent. Cette géométrie permet d'atteindre un confinement équivalent à celui obtenu avec la configuration ITER (mode-H en triangularité positive), sans les limitations d'une puissance seuil minimale et sans les relaxations du bord du plasma qui lui sont caractéristiques. Cependant, des questions subsistent : quel niveau de transport du W est rencontré en NT comparé à la géométrie positive ? Quel niveau de rayonnement peut-on espérer dans des futurs réacteurs en NT ? Pour contribuer à répondre à ces questions, au cours de cette thèse, nous évaluerons le rôle de la triangularité sur le transport des impuretés dans différents scénarios dans WEST. La première phase du travail est expérimentale. Ensuite, la modélisation du transport d'impuretés sera réalisée en utilisant des modèles collisionnels et turbulents. Une collaboration est prévue avec des experts internationaux en plasma dans des configurations NT, avec UCSD (États-Unis) et EPFL (Suisse).
Université / école doctorale
Physique et Sciences de la Matière (ED352)
Aix-Marseille Université
Localisation du sujet de thèse
Site
Cadarache
Critères candidat
Formation recommandée
Physique
Demandeur
Disponibilité du poste
01/10/2026
Personne à contacter par le candidat
MORALES Jorge < email supprimé pour raison de sécurité >
CEA
DRF/IRFM//GEDS
CEA Cadarache
IRFM
13108 St. Paul lez Durance Cedex
04 42 25 41 27
Tuteur / Responsable de thèse
GUIRLET Rémy < email supprimé pour raison de sécurité >
CEA
DRF/IRFM//GECF
IRFM/SCCP
Bat. 508
CEA/Cadarache
13108 St-Paul-lez-Durance
+33 (0)4 42 25 38 85
En savoir plus
https://irfm.cea.fr/en/presentation-of-west/
Domaine
Physique corpusculaire et cosmos
Sujets de thèse
Étude du transport des impuretés dans des plasmas à triangularité négative et positive
Contrat
Thèse
Description de l'offre
La fusion nucléaire dans un tokamak est une source d'énergie prometteuse. Cependant, une question se pose : quelle configuration plasma est la plus susceptible de produire de l'énergie nette ? Pour contribuer à y répondre, au cours de cette thèse, nous étudierons l'impact de la géométrie magnétique (comparaison entre triangularité positive et négative) sur le transport collisionnel et turbulent du tungstène (W). Les performances d'un tokamak dépendent fortement du confinement de l'énergie qu'il peut réaliser. Le confinement se dégrade fortement en fonction du transport turbulent et du rayonnement, ce dernier étant principalement émis par le W. Sur ITER, la quantité tolérée de W au cœur du plasma est d'à peine 0,3 microgrammes environ. Des expériences ont montré que la géométrie plasma à triangularité négative (NT) est bénéfique pour le confinement car elle réduit significativement le transport turbulent. Cette géométrie permet d'atteindre un confinement équivalent à celui obtenu avec la configuration ITER (mode-H en triangularité positive), sans les limitations d'une puissance seuil minimale et sans les relaxations du bord du plasma qui lui sont caractéristiques. Cependant, des questions subsistent : quel niveau de transport du W est rencontré en NT comparé à la géométrie positive ? Quel niveau de rayonnement peut-on espérer dans des futurs réacteurs en NT ? Pour contribuer à répondre à ces questions, au cours de cette thèse, nous évaluerons le rôle de la triangularité sur le transport des impuretés dans différents scénarios dans WEST. La première phase du travail est expérimentale. Ensuite, la modélisation du transport d'impuretés sera réalisée en utilisant des modèles collisionnels et turbulents. Une collaboration est prévue avec des experts internationaux en plasma dans des configurations NT, avec UCSD (États-Unis) et EPFL (Suisse).
Université / école doctorale
Physique et Sciences de la Matière (ED352)
Aix-Marseille Université
Localisation du sujet de thèse
Site
Cadarache
Critères candidat
Formation recommandée
Physique
Demandeur
Disponibilité du poste
01/10/2026
Personne à contacter par le candidat
MORALES Jorge < email supprimé pour raison de sécurité >
CEA
DRF/IRFM//GEDS
CEA Cadarache
IRFM
13108 St. Paul lez Durance Cedex
04 42 25 41 27
Tuteur / Responsable de thèse
GUIRLET Rémy < email supprimé pour raison de sécurité >
CEA
DRF/IRFM//GECF
IRFM/SCCP
Bat. 508
CEA/Cadarache
13108 St-Paul-lez-Durance
+33 (0)4 42 25 38 85
En savoir plus
https://irfm.cea.fr/en/presentation-of-west/
