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Pierre Morel defended his HDR "Contribution à l’étude des instabilités, de la turbulence, et du transport, dans les plasmas magnétisés"
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On November 14, 2023, Pierre Morel defended his HDR "Contribution à l’étude des instabilités, de la turbulence, et du transport, dans les plasmas magnétisés".
Abstract :
The fusion reaction of deuterium and tritium has a maximum cross section at temperatures of the order of a hundred kilo-electron volts. At such extremes, matter is completely ionised, in a state of plasma state. In order to maintain a plasma at temperatures conducive to thermonuclear fusion over long periods of time, a magnetic field confinement system, the tokamak field confinement system, the tokamak, has been producing results since its invention in the late 1960s. The principle of magnetic confinement is to trap the charged particles of the plasma in the vicinity of magnetic surfaces, described by magnetic field lines winding around toroids.
In order to maintain the plasma under conditions of density and temperature for thermonuclear fusion, optimum confinement of heat and particles is required. However, it has been observed that the transport measured in a tokamak is mainly due to plasma turbulence : a good understanding of the turbulent mechanisms at work in a magnetised plasma is then both intellectually captivating and crucial from an application point of view.
Plasma turbulence can be studied using two approaches : massively parallel numerical simulations can be carried out, based on the most rigorous equations possible from a physics point of view, or reduction approaches can be used to simplify the equations, while controlling as much as possible the simplifying assumptions made and their implications for physics. During this defence, I will present my research, which is mainly based on this second approach : a water-bag model to reduce the kinetic description to a multi-fluid system, large-scale simulations to reduce the grids of gyrokinetic simulations describing turbulence in fusion plasmas, reduced plasma turbulence models based on shell models in Fourier space, etc.
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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