On the Edge of Magnetic Fusion Devices

این کتاب وضعیت کنونی درک پلاسمای لبه را بررسی می‌کند، که پلاسمای همجوشی داغ را با دمای تقریباً یک میلیون درجه کلوین با مواد رو به پلاسما، که نقطه ذوب آنها تنها چند هزار درجه کلوین است، پل می‌کند. . در حقیقت، پلاسمای لبه یکی از کلیدهای راه حل برای مهار انرژی همجوشی در دستگاه های همجوشی مغناطیسی است.

فیزیک حاکم بر فرآیندهای کار در پلاسمای لبه شامل انتقال کلاسیک و غیرعادی پلاسمای چند گونه، خنثی است. دینامیک گاز، اثرات فیزیک اتمی، انتقال تشعشع، فعل و انفعالات پلاسما-مواد، و حتی انتقال گونه های پلاسما در داخل مواد رو به پلاسما.

کتاب با مدل های فیزیکی ساده شروع می شود، سپس به ادامه می رسد. به ملاحظات نظری دقیق و ابزارهای شبیه‌سازی پیشرفته که قادر به ثبت مهمترین ویژگی‌های پدیده پلاسمای لبه هستند. نویسندگان نتایج حاصل از تحلیل نظری و محاسباتی را با داده های تجربی موجود مقایسه می کنند. آنها همچنین در مورد شکاف های باقی مانده در مدل های خود بحث می کنند و برای پدیده های مربوط به پلاسمای لبه در راکتورهای همجوشی مغناطیسی پیش بینی می کنند.

This book reviews the current state of understanding concerning edge plasma, which bridges hot fusion plasma, with a temperature of roughly one million degrees Kelvin with plasma-facing materials, which have melting points of only a few thousand degrees Kelvin. In a fact, edge plasma is one of the keys to solution for harnessing fusion energy in magnetic fusion devices.

The physics governing the processes at work in the edge plasma involves classical and anomalous transport of multispecies plasma, neutral gas dynamics, atomic physics effects, radiation transport, plasma-material interactions, and even the transport of plasma species within the plasma-facing materials.

The book starts with simple physical models, then moves on to rigorous theoretical considerations and state-of-the-art simulation tools that are capable of capturing the most important features of the edge plasma phenomena. The authors compare the conclusions arising from the theoretical and computational analysis with the available experimental data. They also discuss the remaining gaps in their models and make projections for phenomena related to edge plasma in magnetic fusion reactors.