Visão geral da base física para a planta de energia de fusão ARC

A Commonwealth Fusion Systems planeja construir o ARC como a primeira planta de energia de fusão em um local no Condado de Chesterfield, Virgínia, EUA, até o início da década de 2030. Apresentamos uma visão geral da análise que compreende a base física do design do ARC V3A, um tokamak de alto campo magnético com B₀=11. 4 \ T, Iₚ=12. 0 \ MA, R₀=4. 62 \, m, a=1. 18 \, m. O ARC V3A foi projetado para produzir P₅ₔₒ 1. 13 GW de potência de fusão DT e fornecer 400 MW de potência elétrica líquida à rede. Esta visão geral inclui uma análise quantitativa de questões fundamentais para o design e cenários operacionais de plasma para uma planta de energia tokamak, e apresenta as metas de design e escolhas estratégicas para o ARC, incluindo projeções de desempenho de fusão empíricas, avaliação de acesso ao modo H, simulações de aquecimento por ressonância de ciclotron de íons, física de partículas alfa e simulações de pulso completo dependentes do tempo. Isso é complementado por artigos temáticos sobre desempenho de fusão e transporte, física de desrupção, física de limites e estabilidade magnetohidrodinâmica. Criticamente, esses estudos identificam incertezas de modelo e riscos físicos chave a serem resolvidos através da operação do SPARC. Devido à natureza modular do ARC, os primeiros resultados do SPARC podem ser incorporados ao design do primeiro ARC, bem como às subsequentes substituições do vaso de vácuo do ARC.