5PMGPCF2 : Plasmas chauds-Fusion - WPMEDPC9

Objectif(s)

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Contenu(s)

1.Introduction à la physique plasmas chauds
1.1. Longueurs et temps caractéristiques
1.2. Introduction à la fusion nucléaire contrôlée

2. Trajectoire des particules en champ magnétique intense
2.1. Limite adiabatique
2.2. Mouvement du centre-guide
2.2.1. Dérives séculaires: électrique et de courbure
2.2.2. Invariance du moment magnétique
2.2.3. Dynamique parallèle
2.3. Applications: mirroir magnétique; mouvement E?B et dynamique Hamiltonienne

3. Théorie cinétique et phénomènes collectifs
3.1. L'équation de Vlasov
3.1.1. Dérivation
3.1.2. Propriétés de conservation
3.1.3. L'amortissement Landau
3.2. Collisions et opérateur de Landau
3.2.1. Rappels sur les collisions faibles
3.2.2. Dérivation de l'opérateur de Landau
3.2.3. Théorème H

4. Théorie fluide
4.1. Avantages et faiblesses
4.2. Equations de conservation de la matière, du moment, etc.
4.3. Vitesses de dérive dans la limite adiabatique
4.4. Exemple de fermeture non-collisionelle

5. Principales instabilités d'ondes de dérive
5.1. En champ B homogène
5.1.1. Mécanisme physique
5.1.2. Dérivation et étude du modèle Hasegawa-Wakatani
5.2. En champ B inhomogène (interchange)
5.2.1. Mécanisme physique
5.2.2. Extension du modèle Hasegawa-Wakatani avec courbure
5.2.3. Analogie avec Rayleigh-Bénard
5.3. Instabilités cinétiques et réactives

6. Turbulence et saturation non-linéaire
6.1. Rétroaction des fluctuations sur l'équilibre
6.2. Couplages non-linéaires
6.2.1. Invariants non-linéaires et cascades d'énergie (Kolmogorov)
6.2.2. Application à la turbulence de Hasegawa-Mima
6.3. Notions d'auto-organisation de la turbulence

7. De la turbulence au transport
7.1. Cas des particules-tests
7.2. Importance de la phase
7.3. Résonance ondes-particules et transport quasi-linéaire
7.4. Transition turbulence faible – turbulence développée
7.5. Application au modèle Vlasov-Landau

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