A radiális transzport hatása az elfutó elektron keletkezésre

Nyomtatóbarát változatNyomtatóbarát változat
Cím angolul: 
Effect of radial transport on the runaway electron generation
Típus: 
BSc szakdolgozat téma - alkalmazott fizika
BSc szakdolgozat téma - fizikus
Félév: 
2020/21/2.
Témavezető: 
Név: 
Dr. Pokol Gergő
Email cím: 
pokol@reak.bme.hu
Intézet/Tanszék/Cégnév: 
NTI
Beosztás: 
egyetemi docens
Hallgató: 
Név: 
Lengyel Ferenc
Képzés: 
Fizika BSc - alkalmazott fizika
Elvárások: 

Angol nyelvtudás és numerikus készségek szükésgesek.

Leírás: 

Elfutó elektronok akkor jönnek létre, mikor egy plazmában az elektromos tér gyorsító hatása felülkerekedik a nagy energiájú elektronokra ható súrlódási erőn. Ezek a nagy energiájú elektronok már közepes erősségű elektromos tér hatására is erősen relativisztikus energiáig gyorsulhatnak. Elfutó elektronok számos természeti jelenség során keletkeznek, de laboratóriumi kisülésekben lehet őket legjobban tanulmányozni. A tokamak típusú mágneses összetartású fúziós plazmafizikai kísérleti berendezésekben működés közben megaamper nagyságrendű toroidális plazmaáram folyik. A plazma elektromos ellenállásában bekövetkező gyors változások hatására ennek az áramnak nagy része át tud alakulni elfutó elektronok áramává. Egy több 100 kA erősségű relativisztikus elektronnyaláb a berendezést jelentősen károsíthatja, így az elfutó elektronok modellezése kiemelt prioritást élvez.
A BME Nukleáris Technikai Intézetben egy európai nemzetközi együttműködés keretein belül évek óta foglakozunk elfutó elektronok modellezésével. 2014-től feladatunk a különböző egyensúlyi és transzport kódok összekapcsolásával megvalósított európai transzport szimulátorban (ETS) az elfutó elektron modellezés modul fejlesztése. A feladat a legegyszerűbb modell implementálásától indult, ami csak az elfutó elektronok keletkezésének lehetőségét jelzi, és a következő években egyre kifinomultabb numerikus modellek megvalósítása felé vezet. Ezzel a bővítéssel jelentősen kibővül az ETS alkalmazhatósága, egyben lehetőséget biztosítva az elfutó elektron dinamika önkonzisztens modellezésére [1]. A hallgató feladata az elfutó elektronok radiális transzportjára kifejleszett diffúzív-konvektív modell [2] implementálása, és annak az elfutó elektron keletkezésre gyakorolt hatásának kvalitatív vizsgálata egyszerű keletkezési modellek segítségével. A két vizsgálandó keletkezési modell az elfutó elektronok számától független keletkezési ráta (elsődleges keletkezés), illetve az elfutó elektronok számával arányos keletkezési ráta (lavina keletkezés).
[1] POKOL, G.I., et al., Runaway electron modelling in the self-consistent core European Transport Simulator, ETS, Nuclear Fusion 59 (2019) 076024.
[2] SARKIMAKI, K., et al., An advection–diffusion model for cross-field runaway electron transport in perturbed magnetic fields, Plasma Phys. Contr. Fusion 58 (2016) 125017.

Titkosítas: 
Hozzáférés nincs korlátozva