Utveckling av plattform för fusionsenergi - etapp 4

Viktiga resultat som projektet gav

Inom etapp 4 har Novatron Fusion Group utvecklat MirinPlusNova, en tidsberoende 1.5D-modell som beskriver plasmainneslutning i Novatrons unika magnetfältskonfiguration med en magnetisk kusp i centralcellen. Modellen simulerar uppstart av nästa experiment, N2, fram till en stabil jämvikt med goda inneslutningstider. Som komplement har vi byggt 2D-jämviktslösaren Aneq och en oberoende teoretisk 0D kusp-modell för validering. Tillsammans ger verktygen en kvantitativ grund för design av N2.

Långsiktiga effekter som förväntas

Verktygen gör att vi kan evaluera och optimera de N2- och reaktorkoncept vi utvecklar, och därmed låsa N2-designen. Konceptvalet kan dessutom redovisas för externa granskare på ett vetenskapligt och transparent sätt. Genom att simulera olika uppstartsscenarier kan vi både planera inköp av de komponenter som krävs för att skapa önskat plasma och ta fram en experimentplan för N2, där vi identifierar stabila mellansteg på vägen mot målparametrarna.

Upplägg och genomförande

Vi identifierade tidigt behovet av en tidsberoende modell för att studera uppstartsfaser, t.ex. uppbyggnaden av den elektrostatiska potentialen. Mirins modell var svår att få att konvergera, men med AI-stöd kunde vi reproducera grundresultaten och därefter lägga till kusp-modellen, med inspiration från RFC-XX. Styva ekvationer löstes med en CFD-inspirerad Patankar-lösare. Parallellt utvecklades en 0D-modell på sluten form för inneslutningstider med både elektrostatisk och ponderomotiv pluggning.