Modélisation d'un nouveau type de paroi destiné aux réacteurs à fusion et interactions plasma-métal liquide
Modelling of a new type of wall for fusion reactors and plasma-liquid metal interactions
Jury
Directeur de these_MORITZ_Jérôme_Université de Lorraine
Rapporteur_CAMENEN_Yann_Physique des Interactions Ioniques et Moléculaires (CNRS-PIIM), Aix-Marseille Université
Rapporteur_BIANCALANI_Alessandro_Ecole Supérieure d'Ingénieurs Léonard de Vinci (ESILV)
CoDirecteur de these_GRAVIER_Etienne_Université de Lorraine
Examinateur_GUNN_James P._CEA-IRFM, CEA Cadarache
Examinateur_CROMBé_Kristel_Université de Gand
Examinateur_BOULANGER_Clotilde_Université de Lorraine
école doctorale
C2MP - CHIMIE MECANIQUE MATERIAUX PHYSIQUE
Laboratoire
IJL - INSTITUT JEAN LAMOUR
Mention de diplôme
Physique
Amphi 100
Campus Artem. 92, rue du Sergent Blandan, 54000 Nancy.
Mots clés
Composants face au plasma en lithium liquide,Interactions plasma-paroi,Physique des gaines,Transport d'impuretés,Contamination du plasma de coeur,
Résumé de la thèse
Les réacteurs à fusion compacts, rendus possibles par l'utilisation d'aimants supraconducteurs à haute température, imposent aux composants face au plasma (Plasma-Facing Components: PFC) des flux de chaleur et de particules susceptibles de dépasser les limites opérationnelles des matériaux solides conventionnels, tels que le tungstène. Les PFC en lithium liquide constituent une alternative prometteuse, leur surface étant continuellement renouvelée, ce qui limite les effets de l'érosion et réduit les besoins en maintenance.
Keywords
Liquid lithium plasma-facing components,Plasma-wall interaction,Sheath physics,Impurity transport,Core plasma contamination,
Abstract
Compact fusion reactors enabled by high-temperature superconducting magnets impose heat and particle fluxes on plasma-facing components (PFCs) that may exceed the operational limits of conventional solid materials such as tungsten. Liquid lithium PFCs have been proposed as an alternative because their continuously renewed surfaces mitigate erosion-induced lifetime limitations, provided that lithium contamination does not compromise fusion performance. This thesis traces the physical chain linking the plasma-facing surface to the confined core plasma to assess this question.
