Rendimiento de fusión mejorado debido a la modificación de la forma del plasma de descargas simuladas de ITER en DIII-D

Sobre la base de varias relaciones de escalado de confinamiento, se ha hecho la predicción de que el rendimiento del tokamak, expresado como el producto triple de fusión promedio en volumen (nT) tau, debería aumentar a medida que el plasma se alarga al reducir el radio menor horizontal desde el límite exterior (bajo campo) con potencia de calefacción, factor de seguridad y densidad electrónica fijos. Los experimentos en DIII-D confirman esta predicción, con mejoras en el rendimiento de hasta el 40% observadas al aumentar la elongación en un 15%. Se reconoce, por supuesto, que tales experimentos no constituyen una simple prueba de escalado de elongación, ya que el cambio en la elongación fue bastante pequeño, y otros parámetros, como el campo toroidal, pueden cambiar. Sin embargo, esta 'prueba de ingeniería' de los efectos de tales pequeños cambios indica posibles ventajas para la forma ligeramente modificada. Esta mejora aparece más visiblemente como un aumento en las temperaturas de iones y electrones. Una característica sorprendente de los plasmas de alta elongación es la existencia de un 'spin-up' similar al modo VH, donde los plasmas de alta elongación tienden a rotar con velocidades tan altas como el doble de las que se observan en los plasmas de baja elongación. La región resultante de gradiente de rotación toroidal mejorada está asociada con reducciones significativas en el transporte.