Studier av snabba joner och runaway-elektroner i reaktorrelevanta fusionsplasman

Projekttitel: Studier av snabba joner och runaway-elektroner i reaktorrelevanta fusionsplasman
Huvudsökande: Marco Cecconello, tillämpad kärnfysik
Medsökande: Jacob Eriksson, tillämpad kärnfysik
Beviljade medel: 4 200 000 SEK för perioden 2027-2030

Fusion är en lovande framtida energikälla som efterliknar processerna i solen. För att kunna producera energi krävs att mycket heta plasman hålls stabila i stora experimentella anläggningar. I dessa plasman spelar så kallade snabba partiklar – främst snabba joner och runaway-elektroner – en avgörande roll. Detta projekt syftar till att förstå hur dessa energirika partiklar beter sig i fusionsplasma under förhållanden som liknar framtida reaktorer. Snabba joner bidrar till uppvärmning av plasman men kan också driva instabiliteter som försämrar prestandan. Runaway-elektroner kan uppstå vid störningar och utgör en potentiell risk eftersom de kan skada reaktorväggarna. Forskningen kombinerar avancerade mätningar och datorbaserad modellering för att studera dessa fenomen i internationella experiment, såsom MAST Upgrade i Storbritannien och JT-60SA i Japan. Genom att utveckla nya diagnostiska metoder och förbättra modellerna kan vi bättre förstå hur dessa partiklar transporteras och kontrolleras. Projektet omfattar även utveckling av nya detektorer för att mäta neutroner och högenergetisk strålning från runaway-elektroner, vilket ger unik information om plasmatillståndet. Kombinationen av experiment och simuleringar gör det möjligt att testa teorier och förbättra tillförlitligheten i framtida förutsägelser. Projektet bidrar till att göra fusion säkrare och mer effektiv som energikälla. Resultaten är viktiga för utvecklingen av framtida fusionsreaktorer, inklusive ITER, och därmed för möjligheten att skapa en hållbar och klimatvänlig energiförsörjning.