شبيه‌سازي ذره‌اي تأثير ميدان مغناطيسي قوي بر باردارشدن ذرات غبار در شرايط پلاسماي همجوشي ديواره‌هاي توكامك

در اين مقاله قصد داريم نقش ذرات غبار در دستگاه هاي همجوشي مغناطيسي را بررسي كنيم. با استفاده از روش ذره در سلول رفتار پلاسماي غبارآلود در شرايط پلاسماي همجوشي ديواره هاي توكامك و تأثير ميدان مغناطيسي بر فرآيند باردارشدن ذرات غبار توسط ذرات پلاسما را شبيه سازي و مورد بررسي قرارداديم. واكنش برخوردي الكترون‌ها با ذرات پلاسما و غبار شامل يونيزاسيون، برانگيختگي و برخورد كشسان فرض كرديم. تأثير تفاوت در چگالي اوليه پلاسما و ميدان مغناطيسي متفاوت شبيه‌سازي و نتايج آن‌ها باهم مورد مقايسه قرار گرفت. در فرآيند باردارشدن ذرات غبار زمان رسيدن به حالت اشباع و ميزان بار اشباع متفاوت به دست آمد. همچنين مشاهده شد كه افزايش ميدان مغناطيسي لزوماً به معناي افزايش بار الكتريكي ذرات غبار و يا كاهش زمان رسيدن به حالت اشباع نيست. يافتن حد اين ميدان كه مطمئناً به خصوصيات فيزيكي پلاسما بستگي دارد مي‌تواند در برخي از مسائل مثلاً در شرايط پلاسماي همجوشي و آزمايشگاه مفيد و راه گشا باشد. برخي از محدوديت‌هاي مدل‌هاي نظري فعلي در برهمكنش غبار و پلاسما و شكاف در رويكردهاي تجربي و نظري كنوني در مطالعه غبار در دستگاه‌هاي همجوشي توضيح داده‌شده است. همچنين نتايج اين شبيه‌سازي مي‌تواند در مدل‌هاي شبيه‌سازي آينده كه در رابطه با ترابرد ذرات غبار و تأثير آن بر كل پلاسما تمركز دارد مورداستفاده قرار گيرد.