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Pierre Morel a soutenu son HDR « Contribution à l’étude des instabilités, de la turbulence, et du transport, dans les plasmas magnétisés »
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Le 14 novembre 2023, Pierre Morel a soutenu son habilitation à diriger des recherches.
Soutenance d’habilitation à diriger des recherches de l’Université Paris-Saclay
de : Pierre Morel, Maître de Conférences en Physique des Plasmas, Université Paris-Saclay, Laboratoire de Physique des Plasmas
Titre des travaux : Contribution à l’étude des instabilités, de la turbulence, et du transport, dans les plasmas magnétisés
Résumé des travaux :
La réaction de fusion du deutérium et du tritium présente un maximum de section efficace pour des températures de l’ordre de la centaine de kilo-électrons-Volts. À de telles extrêmes, la matière est complètement ionisée, à l’état de plasma. Afin de maintenir un plasma à des températures propices à la fusion thermonucléaire, pendant des temps longs, un système de confinement par champ magnétique, le tokamak, obtient depuis son invention à la fin des années 1960 des résultats inégalés par d’autres dispositifs. Le principe du confinement magnétique est de piéger les particules chargées du plasma au voisinage des surfaces magnétiques, décrites par des lignes de champ magnétiques s’enroulant sur des toroïdes.
Afin de maintenir le plasma dans des conditions de densité et de température permettant la fusion thermonucléaire, un confinement optimal de la chaleur et des particules est à rechercher. Or, il a été observé que le transport mesuré dans un tokamak trouve majoritairement sa source dans la turbulence plasma : une bonne compréhension des mécanismes turbulents à l’œuvre dans un plasma magnétisé est donc tout autant captivante intellectuellement que cruciale d’un point de vue applicatif.
L’étude de la turbulence plasma peut se faire selon schématiquement deux approches : des simulations numériques massivement parallèles peuvent être réalisées, basées sur les équations les plus rigoureuses possibles du point de vue de la Physique, ou bien des approches de réduction permettant de simplifier les équations, tout en contrôlant autant que possible les hypothèses simplificatrices effectuées et leurs implications sur la Physique. Au cours de cette soutenance, je présenterai mes recherches principalement orientées selon cette seconde approche : modèle water-bag pour réduire la description cinétique à un système multi-fluides, simulations des grandes échelles permettant de réduire les grilles des simulations gyrocinétiques décrivant la turbulence dans les plasmas de fusion, modèles réduits de turbulence plasma basés sur les modèles en couches dans l’espace de Fourier...
Composition du Jury :
Gravier, Étienne, Professeur des Universités, Institut Jean Lamour - Université de Lorraine / CNRS – UMR 7198,
Institut Jean Lamour, Campus Artem, 2 allée André Guinier - BP 50840, 54011 NANCY Cedex
Serre, Éric, Directeur de Recherches CNRS, Laboratoire de Mécanique, Modélisation et Procédés Propres – Aix-Marseille Université / CNRS / École Centrale de Marseille – UMR 7340
M2P2 UMR7340, Centrale Marseille Plot 6, 38 rue Joliot-Curie, 13 451, Marseille
Agullo, Olivier, Maître de Conférences des Universités (HDR), Laboratoire de Physique des Interactions Ioniques et Moléculaires – Aix-Marseille Université / CNRS – UMR 7345,
Laboratoire PIIM, 52 avenue Escadrille Normandie-Niémen, 13397 Marseille Cedex 13
Nore, Caroline, Professeur des Universités, Laboratoire Interdisciplinaire des Sciences du Num érique – Université Paris-Saclay,
LISN, Bât. 507, Rue du Belvédère, 91405 Orsay
Lesur, Maxime, Maître de Conférences des Universités (HDR), Institut Jean Lamour – Université de Lorraine / CNRS – UMR 7198,
Institut Jean Lamour, Campus Artem, 2 allée André Guinier, BP 50840, 54011 Nancy Cedex
Sarazin, Yanick, Chercheur CEA (HDR), Professeur INSTN, Institut de Recherches sur la Fusion Magnétique / CEA Cadarache,
Bât. 513/148, CEA-Cadarache, 13108 Saint Paul-Lez-Durance Cedex
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