Koneksi kembali magnetik di ruang angkasa dan plasma fusi: tantangan dalam skala besar dan kecil – Dunia Fisika

Penyambungan kembali magnetik adalah fenomena mendasar dalam fusi kurungan magnetik serta plasma ruang angkasa. Jejak dari penyambungan kembali adalah pembentukan lembaran arus yang kuat dan pelepasan serta pengangkutan energi dalam skala waktu yang singkat.

Dalam geometri tokamak perangkat fusi seperti ITER, penyambungan kembali magnetik menimbulkan pembentukan pulau magnetik yang dapat berkembang pada semua skala (dari beberapa milimeter hingga beberapa puluh sentimeter) dengan konsekuensi pengurungan yang berbeda. Pulau-pulau sentimeter yang besar dapat menyebabkan hilangnya kekangan plasma dan menyebabkan timbulnya gangguan besar, yang mengakibatkan degradasi mesin. Pulau-pulau kecil berukuran milimeter dapat mempengaruhi transpor panas elektron. Pada semua skala, kehadiran banyak pulau menyebabkan kekacauan magnetis yang dapat mengubah skenario satu pulau yang biasanya dipertimbangkan.

Secara analogi, dalam plasma ruang angkasa, penyambungan kembali magnetik diakui sebagai proses penting pada skala panjang yang berbeda mulai dari skala mikroskopis turbulensi plasma hingga skala global magnetosfer planet, jilatan api matahari dan bintang, serta piringan akresi di sekitar lubang hitam. Dalam praktiknya, penyambungan kembali magnetis memungkinkan terbentuknya jilatan api matahari dan lontaran massa koronal, yang dapat merambat ke Bumi sehingga menyebabkan badai geometris, yang berpotensi mengganggu komunikasi satelit dan jaringan listrik.

Tujuan dari webinar ini adalah untuk mempertemukan kedua komunitas ini (fusi dan plasma ruang angkasa) yang bekerja dalam bidang rekoneksi magnetis dan untuk menyoroti permasalahan umum yang mereka hadapi.

Magali Muraglia (Ketua) adalah profesor madya di Universitas Aix-Marseille sejak 2011. Ia menerima gelar PhD dalam bidang fisika plasma dan astrofisika pada tahun 2009 di Universitas Aix-Marseille dengan karya yang didedikasikan untuk “Interaksi multi-skala antara pulau magnet dan turbulensi dalam plasma magnet panas” . Sejak saat itu, ia menjadi ahli dalam teori dan pemodelan plasma termagnetisasi dan dalam proses penyambungan kembali magnetik. Baru-baru ini, Muraglia telah membantu mencetuskan Konferensi Eropa Pertama tentang Rekoneksi Magnetik dalam plasma (https://ecmrp.sciencesconf.org), mempertemukan para ahli di bidang rekoneksi magnetik dari bidang fusi dan plasma ruang angkasa untuk mempresentasikan dan mendiskusikan pekerjaan mereka.

Daniela Grasso adalah peneliti senior di Dewan Riset Nasional di Institute of Complex Systems di Turin, Italia. Dia adalah peneliti ahli dalam fisika plasma analitik dan komputasi. Dia telah bekerja selama 25 tahun di bidang penyambungan kembali magnetik, baik dalam aplikasi fusi maupun astrofisika.

Myriam Hamed adalah peneliti postdoctoral di Dutch Institute for Fundamental Energy Research (DIFFER) di Belanda. Keahliannya terletak pada menyelidiki fenomena transportasi turbulen dalam penelitian fusi, khususnya berfokus pada turbulensi mode elektromagnetik (robek mikro). Myriam sedang mengembangkan model turbulensi kuasilinear yang komprehensif, yang bertujuan untuk memberikan pemahaman yang lebih baik tentang transportasi turbulen dengan mengintegrasikan solusi hubungan dispersi linier yang akurat dengan aturan saturasi yang canggih; secara efektif menangkap fisika nonlinier rumit yang memengaruhi fluks turbulen. Metodologi penelitiannya melibatkan perbandingan menyeluruh antara model-model ini dan simulasi gyrokinetic, memanfaatkan data eksperimen untuk memvalidasi dan menyempurnakan akurasi model.

Giulia Cozzani adalah peneliti pascadoktoral di kelompok penelitian fisika luar angkasa di Universitas Helsinki di Helsinki, Finlandia. Minat penelitian utamanya terkait dengan rekoneksi magnetik pada plasma ruang angkasa, khususnya di magnetosfer bumi. Sejak awal karir akademisnya, dia menyadari pentingnya menggabungkan pengamatan pesawat ruang angkasa in situ dengan simulasi numerik untuk menyelidiki proses plasma yang kompleks seperti penyambungan kembali magnetik. Oleh karena itu, ia secara konsisten bertujuan untuk menjadi peneliti serba bisa yang mampu menggunakan kedua pendekatan tersebut. Ia memperoleh gelar PhD dari Universitas Paris-Saclay (École Polytechnique, Palaiseau, Prancis) dan Universitas Pisa (Pisa, Italia) pada tahun 2019. Ia kemudian menghabiskan dua tahun di Institut Fisika Luar Angkasa Swedia di Uppsala, Swedia, sebelum bergabung dengan Universitas Helsinki pada tahun 2021. Dia adalah penerima Penghargaan Vincenzo Ferraro 2022 dan tesis PhD-nya telah diterbitkan sebagai buku di Tesis Springer “Mengakui Ph.D. Seri Penelitian”.

Hantao Ji adalah seorang profesor ilmu astrofisika di Universitas Princeton. Dia telah melakukan eksperimen laboratorium untuk mempelajari proses fisik mendasar yang penting bagi astrofisika dan laboratorium plasma, termasuk efek dinamo, penyambungan kembali magnetik, ketidakstabilan magnetorotational (MRI), dan proses fisik dasar lainnya. Hantao lulus dari Universitas Tokyo pada tahun 1990 dengan gelar DSc di bidang fisika. Beliau adalah rekan peneliti di National Institute for Fusion Science di Jepang dan University of Wisconsin – Madison sebelum bergabung dengan Princeton Plasma Physics Laboratory, di mana beliau naik pangkat menjadi Principal Research Physicist pada tahun 2004. Pada tahun 2013, beliau diangkat sebagai profesor penuh di Departemen Ilmu Astrofisika. Dia adalah penerima Penghargaan John Dawson dari American Physical Society 2002 untuk Keunggulan dalam Penelitian Fisika Plasma, dan terpilih sebagai Anggota APS pada tahun 2004.

Emanuele Poli adalah anggota staf Divisi Teori Tokamak di Institut Max Planck untuk Fisika Plasma di Garching bei München, Jerman. Beliau menjabat sebagai direktur divisi tersebut dari tahun 2014 hingga 2016 dan menjadi profesor tambahan di Universitas Ulm sejak tahun 2016. Ia menerima gelar PhD dalam bidang fisika teoretis dari Universitas Pavia (Italia) pada tahun 1999, dengan tesis tentang elektron-siklotron paraksial. (EC) berkas gelombang. Sejak itu, ia terlibat aktif dalam pemodelan gelombang EC di beberapa perangkat, termasuk ITER dan DEMO, dan berkontribusi pada berbagai aspek teori gelombang frekuensi tinggi, khususnya mengenai metode deskripsi hamburan berkas dari fluktuasi kepadatan di tokamaks. Baru-baru ini, dia telah menerapkan teknik yang dipinjam dari fisika sinar dan optik nonlinier untuk mempelajari paket mode akustik geodesik. Fokus kedua dari penelitiannya adalah simulasi kinetik ketidakstabilan plasma seperti mode perobekan, dengan mempertimbangkan proses neoklasik dan interaksi antara skala yang berbeda, seperti mode perobekan dan turbulensi, dan yang terbaru antara turbulensi dan mode yang digerakkan oleh partikel cepat.

Tentang jurnal ini

Fisika Plasma dan Fusi Terkendali adalah publikasi bulanan yang didedikasikan untuk penyebaran hasil asli pada semua aspek fisika plasma dan ilmu pengetahuan dan teknologi terkait.

Pemimpin Redaksi: Jonathan Graves, University of York, Inggris dan EPFL, Swiss

• Konten Bertenaga SEO & Distribusi PR. Dapatkan Amplifikasi Hari Ini.
• PlatoData.Jaringan Vertikal Generatif Ai. Berdayakan Diri Anda. Akses Di Sini.
• PlatoAiStream. Intelijen Web3. Pengetahuan Diperkuat. Akses Di Sini.
• PlatoESG. Karbon, teknologi bersih, energi, Lingkungan Hidup, Tenaga surya, Penanganan limbah. Akses Di Sini.
• PlatoHealth. Kecerdasan Uji Coba Biotek dan Klinis. Akses Di Sini.
• Sumber: https://physicsworld.com/a/magnetic-reconnection-in-space-and-fusion-plasmas-challenges-at-large-and-small-scales/