La recherche en Fusion  en Lorraine Alain GHIZZO [email_address] Projet fédérateur de L’IJL: STEFI Sciences et Techniques ...
 
 
« Sciences de la Fusion » au sein de  l’Institut Jean Lamour - UMR 7198 <ul><li>Vaste champ de recherche, du fondamental à...
Contexte National voire international <ul><li>Installation du Laser </li></ul><ul><li>MégaJoule - CEA de Bordeaux </li></u...
Le projet ITER <ul><li>Projet ITER au CEA </li></ul><ul><li>de Cadarache </li></ul><ul><li>Fédération de recherche en conf...
Collaborations CEA-Universités-CNRS <ul><li>Travaux effectués dans le cadre de la Fédération Nationale des Sciences de la ...
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Projet STeFI et l’Institut Jean Lamour Physique de la Matière et des Matériaux 101 Electronique de spin et nanomagnétisme ...
Projet STEFI Thématiques: Turbulence , transport, ondes
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Modélisation de la turbulence et du transport Théorie et Modélisation: Jusqu’à une approche gyrocinétique 5D  Dans le cadr...
Chauffage et génération de courant Propagation et absorption d’ondes  Réflectométrie et caractérisation de la turbulence (...
Projet STEFI Plasmas de bord, rayonnement et matériaux en interaction
<ul><li>Pulvérisation et/ou érosion chimique des parois (carbone et tungstène) </li></ul><ul><ul><li>Poussières  </li></ul...
Projet STEFI Matériaux  en conditions extr êmes
Matériaux pour ITER Etude CNRS CEA  (ENSAM Paris LIM + LMSP, LSG2M) <ul><li>Etudes fondamentales Matériaux sous irradiatio...
<ul><li>- Champ multidisicplinaire </li></ul><ul><li>Compétences « Matériaux »  </li></ul><ul><li>équipes IJL 301-302-303 ...
Conclusion <ul><li>Une grande diversité de recherches, souvent multi-disciplinaires, ouvrant des perspectives et opportuni...
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8.Ghizzo_Fusion_Lorraine_Recherche_et_Formation

  1. 1. La recherche en Fusion en Lorraine Alain GHIZZO [email_address] Projet fédérateur de L’IJL: STEFI Sciences et Techniques de la Fusion-ITER
  2. 4. « Sciences de la Fusion » au sein de l’Institut Jean Lamour - UMR 7198 <ul><li>Vaste champ de recherche, du fondamental à l’appliqué: </li></ul><ul><li>physique des plasmas, turbulence, modélisation, contr ôle, matériaux </li></ul><ul><li>Un fort potentiel de recherche: </li></ul><ul><li>des compétences pointues, des recherches pluridisciplinaires, capacité d’intégration de concepts et techniques très divers </li></ul><ul><li>Une restructuration pour un développement et un renforcement des thématiques liées à la fusion dans un contexte motivant et concurrentiel </li></ul>
  3. 5. Contexte National voire international <ul><li>Installation du Laser </li></ul><ul><li>MégaJoule - CEA de Bordeaux </li></ul><ul><li>Fédération de la recherche au niveau national: Institut laser Plasma </li></ul><ul><li>Gain de 10 à 20 en attaque directe </li></ul>
  4. 6. Le projet ITER <ul><li>Projet ITER au CEA </li></ul><ul><li>de Cadarache </li></ul><ul><li>Fédération de recherche en confinement magnétique </li></ul><ul><li>Objectifs: </li></ul><ul><li>0.5 GW (Q=10) </li></ul><ul><li>temps: 400s </li></ul><ul><li>(15 Milliards €) </li></ul>
  5. 7. Collaborations CEA-Universités-CNRS <ul><li>Travaux effectués dans le cadre de la Fédération Nationale des Sciences de la Fusion (CEA/CNRS/INRIA et Universités ) </li></ul><ul><ul><li>   Collaborations soutenues et structurés dans le cadre EURATOM: (Contrats Euratom/CEA - LRC) </li></ul></ul><ul><ul><ul><li>Equilibre et stabilité magnétohydrodynamique </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>Turbulence et transport </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>Plasma de Bord, rayonnement et matériaux en interaction Physique atomique </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>chauffage et la génération de courant (Ondes Faisceaux) </li></ul></ul></ul><ul><li>Deux axes: Développement requis en modélisation et matériaux </li></ul>
  6. 8. STeFI: défis scientifiques <ul><li>Physique des plasmas chauds (10 8 K) -> département 1 (UHP) </li></ul><ul><ul><li>Transport et turbulence (plasmas de cœur et de bord) </li></ul></ul><ul><ul><li>modélisation et simulation des plasmas </li></ul></ul><ul><ul><li>Ondes et réflectométrie </li></ul></ul><ul><li>L’interaction plasma-paroi -> département 2 (UHP+INPL) </li></ul><ul><ul><li>Plasma de bord 10 4 K, paroi 10 3 K </li></ul></ul><ul><ul><li>Flux énergétique 20 MW/m 2 </li></ul></ul><ul><ul><li>Rétention de l’hydrogène par les surfaces carbonées </li></ul></ul><ul><li>L’installation -> département 3 (INPL) </li></ul><ul><ul><li>Matériaux de structure </li></ul></ul><ul><ul><li>Aspect métallurgie </li></ul></ul>
  7. 9. Projet STeFI et l’Institut Jean Lamour Physique de la Matière et des Matériaux 101 Electronique de spin et nanomagnétisme 107: Plasmas Chauds 102: Surfaces et Spectroscopies 103: Composés intermétalliques et matériaux hybrides 104: nanomatériaux 105: Micro et nanosystèmes 106: Physique Statistique Chimie et Physique des Solides et des Surfaces 202: Elaboration et Fonctionnalité de Couches Minces 201: ESPRITS Expériences et Simulation des plasmas réactifs. Interaction plasma-surface et traitement des surface 203: Métallurgie et surface 204: Matériaux et propriétés thermodynamiques 205: Matériaux Carbonés 206: Surface et Interface: réactivité chimique des matériaux 207: Matériaux pour le génie civil 208: Chimie et électrochimie pour l’élaboration et la valorisation de matériaux minéraux Science et Ingénierie des Matériaux et Métallurgie 301: Procédés d’élaboration 302: Solidification 303: Microstructures et contraintes 304: Physique et plasticité 305: Mécanique des matériaux
  8. 10. Projet STEFI Thématiques: Turbulence , transport, ondes
  9. 11. Caractérisation de la turbulence Pour la caractérisation de la turbulence sur les tokamaks Tore-Supra et Castor … (visualisation par caméras rapides) Mirabelle (LPMIA): études expérimentales sur le réacteur Mirabelle
  10. 12. Modélisation de la turbulence et du transport Théorie et Modélisation: Jusqu’à une approche gyrocinétique 5D Dans le cadre d’une approche Interdisciplinaire: IJL et IECN Nancy -Université INRIA -IRMA Strasbourg CEA- IRFM Cadarache Besoins numériques lourds (calculateurs parallèles)
  11. 13. Chauffage et génération de courant Propagation et absorption d’ondes Réflectométrie et caractérisation de la turbulence (Forte implication au niveau des diagnostics) Chauffage par onde hybride basse avec fort aspect novateur: Utilisation de techniques Mathématiques innovantes pour traiter des grands volumes de plasma (ITER)
  12. 14. Projet STEFI Plasmas de bord, rayonnement et matériaux en interaction
  13. 15. <ul><li>Pulvérisation et/ou érosion chimique des parois (carbone et tungstène) </li></ul><ul><ul><li>Poussières </li></ul></ul><ul><ul><li>Rétention du deutérium ou tritium </li></ul></ul>Collaboration PIIM (Marseille), LIMHP, CEA Cadarache Flux d’ions et de particules neutres important sur les parois Interaction plasma-paroi (~ 10 24 m -2 s -1 ) (~ 10MWm -2 )
  14. 16. Projet STEFI Matériaux en conditions extr êmes
  15. 17. Matériaux pour ITER Etude CNRS CEA (ENSAM Paris LIM + LMSP, LSG2M) <ul><li>Etudes fondamentales Matériaux sous irradiation </li></ul><ul><li>Tenue mécanique et dimensionnelle des assemblages soudés </li></ul><ul><li>Modélisation ab initio des dommages d’irradiation </li></ul><ul><li>Nouveaux matériaux </li></ul><ul><li>Assemblages très hétérogènes </li></ul><ul><li>Distorsions </li></ul>
  16. 18. <ul><li>- Champ multidisicplinaire </li></ul><ul><li>Compétences « Matériaux » </li></ul><ul><li>équipes IJL 301-302-303 </li></ul>Soudage hétérogène : exemple Ta-Ti (Thèse CEA A. Malicrot, Co direction D. Daloz) Models for design and reliability of very heterogeneous joints Etude CNRS CEA (ENSAM Paris LIM + LMSP, LSG2M)
  17. 19. Conclusion <ul><li>Une grande diversité de recherches, souvent multi-disciplinaires, ouvrant des perspectives et opportunités en physique et technologie </li></ul><ul><li>Stefi est un projet fédérateur pour promouvoir ces recherches </li></ul>

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