Målet er at give de studerende en forståelse af de grundlæggende
principper bag fusionsenergi og placeringen af fusionsenergi i
fremtidens energisystem. Kurset vil give et indblik i plasmafysik
og teknologi, der kræves til udvikling af fusionsenergi. Dette
dækker dynamikken og især indeslutning af fusion plasmaer med
særlig vægt på magnetisk indeslutning. Erhvervet viden fra dette
kursus giver et fundament for avancerede studier af fusionsplasmaer
og for en fremtidig karriere indenfor fusionsforskning og -teknik
ved internationale fusion forskningsfaciliteter.
Læringsmål:
En studerende, der fuldt ud har opfyldt kursets mål, vil kunne:
Beskrive de grundlæggende fysiske processer og teknologiske
krav til udvikling af fusionsenergi
Beskrive nødvendige plasma betingelser for at opnå
fusionsenergi
Skelne mellem forskellige modeller for plasma dynamik og deres
anvendelighed i forskellige scenarier
Beskrive magnetisk plasmaindeslutningen i toroidale kamre:
Tokamak og Stellarator
Udlede plasma ligevægtstilstande i en Tokamak
Beskrive grundlæggende plasma instabiliteter og deres
indflydelse på indelutningen
Designe set-up’s til indeslutning og generering af plasma
Beskrive grundlæggende opvarmning metoder for magnetisk
indesluttede plasma
Beskrive grundlæggende diagnostiske metoder til
fusionsplasmaer
Udlede information om tilstanden af et plasma på baggrund af
målinger
Beskrive særlige krav til materialer til fusionsanlæg
Diskutere rollen for fusionsenergi i den fremtidige
energiforsyning
Kursusindhold:
Beskrivelse af de grundlæggende fusions processer, og hvordan de
vil blive udnyttet. Betingelser for ”antændelse” af et
fusionsplasma, dvs. betingelsen for at producere mere energi ved
fusionsprocesser end den tilførte energi. Indespærring af varme
fusionsplasmaer. Magnetisk indeslutning i toroidale apparater:
Tokamak og Stellarator. Plasma ligevægtstilstande i Tokamak.
Grundlæggende instabiliteter i magnetisk indeluttede plasmaer.
Plasma transport / diffusion og indespærrings degradering.
Grundlæggende modellering af plasma transport på tværs af
magnetfelter. Plasma udstødning og plasma-væg vekselvirkning.
Grundlæggende plasmaopvarmningsmetoder. Diagnostik af
fusionsplasmaer. Materialer til fusionsreaktorer. Fusionsreaktor
simulator. Fjern-eksperimenter på et tokamakanlæg. Det europæiske
road-map for fusionsenergi. Fusionsenergi og dens rolle i den
fremtidige energiforsyning.
Litteraturhenvisninger:
Noter og J. Friedberg ”Plasma Physics and Fusion Energy” Cambridge
University Press, 2010.
