Alpha particles with energies on the order of megaelectronvolts will be the main source of plasma heating in future magnetic confinement fusion reactors. Instead of heating fuel ions, most of the energy of alpha particles is transferred to electrons in the plasma. Furthermore, alpha particles can also excite Alfvenic instabilities, which were previously considered to be detrimental to the performance of the fusion device. Here we report improved thermal ion confinement in the presence of megaelectronvolts ions and strong fast ion-driven Alfvenic instabilities in recent experiments on the Joint European Torus. Detailed transport analysis of these experiments reveals turbulence suppression through a complex multi-scale mechanism that generates large-scale zonal flows. This holds promise for more economical operation of fusion reactors with dominant alpha particle heating and ultimately cheaper fusion electricity.
Enhanced performance in fusion plasmas through turbulence suppression by megaelectronvolt ions / Mazzi, S., Garcia, J., Zarzoso, D., Kazakov, Ye.O., Ongena, J., Dreval, M., Nocente, M., Štancar, Ž., Szepesi, G., Eriksson, J., Sahlberg, A., Benkadda, S., Abid, N., Abraham, K., Abreu, P., Adabonyan, O., Adrich, P., Afzal, M., Ahlgren, T., Aho-Mantila, L., et al.. - In: NATURE PHYSICS. - ISSN 1745-2473. - STAMPA. - 18:7(2022), pp. 776-782. [10.1038/s41567-022-01626-8]
Enhanced performance in fusion plasmas through turbulence suppression by megaelectronvolt ions
Mazzi, S.; Garcia, J.; Zarzoso, D.; Kazakov, Ye. O.; Ongena, J.; Dreval, M.; Nocente, M.; Štancar, Ž.; Szepesi, G.; Eriksson, J.; Sahlberg, A.; Benkadda, S.; Abid, N.; Abraham, K.; Abreu, P.; Adabonyan, O.; Adrich, P.; Afzal, M.; Ahlgren, T.; Aho-Mantila, L.; Aiba, N.; Airila, M.; Akhtar, M.; Albanese, R.; Alderson-Martin, M.; Alegre, D.; Aleiferis, S.; Aleksa, A.; Alessi, E.; Aleynikov, P.; Algualcil, J.; Ali, M.; Allinson, M.; Alper, B.; Alves, E.; Ambrosino, G.; Ambrosino, R.; Andersson Sundén, E.; Andrew, P.; Angelini, B. M.; Angioni, C.; Antoniou, I.; Appel, L. C.; Appelbee, C.; Aria, S.; Ariola, M.; Artaserse, G.; Arter, W.; Artigues, V.; Asakura, N.; Ash, A.; Ashikawa, N.; Aslanyan, V.; Astrain, M.; Asztalos, O.; Auld, D.; Auriemma, F.; Austin, Y.; Avotina, L.; Aymerich, E.; Baciero, A.; Bairaktaris, F.; Balbin, J.; Balbinot, L.; Balboa, I.; Balden, M.; Balshaw, C.; Balshaw, N.; Bandaru, V. K.; Banks, J.; Baranov, Yu. F.; Barcellona, C.; Barnard, A.; Barnard, M.; Barnsley, R.; Barth, A.; Baruzzo, M.; Barwell, S.; Bassan, M.; Batista, A.; Batistoni, P.; Baumane, L.; Bauvir, B.; Baylor, L.; Beaumont, P. S.; Beckett, D.; Begolli, A.; Beidler, M.; Bekris, N.; Beldishevski, M.; Belli, E.; Belli, F.; Belonohy, É.; Ben Yaala, M.; Benayas, J.; Bentley, J.; Bergsåker, H.; Bernardo, J.; Bernert, M.; Berry, M.; Bertalot, L.; Betar, H.; Beurskens, M.; Bickerton, S.; Bieg, B.; Bielecki, J.; Bierwage, A.; Biewer, T.; Bilato, R.; Bílková, P.; Birkenmeier, G.; Bishop, H.; Bizarro, J. P. S.; Blackburn, J.; Blanchard, P.; Blatchford, P.; Bobkov, V.; Boboc, A.; Bohm, P.; Bohm, T.; Bolshakova, I.; Bolzonella, T.; Bonanomi, N.; Bonfiglio, D.; Bonnin, X.; Bonofiglo, P.; Boocock, S.; Booth, A.; Booth, J.; Borba, D.; Borodin, D.; Borodkina, I.; Boulbe, C.; Bourdelle, C.; Bowden, M.; Boyd, K.; Božičević Mihalić, I.; Bradnam, S. C.; Braic, V.; Brandt, L.; Bravanec, R.; Breizman, B.; Brett, A.; Brezinsek, S.; Brix, M.; Bromley, K.; Brown, B.; Brunetti, D.; Buckingham, R.; Buckley, M.; Budny, R.; Buermans, J.; Bufferand, H.; Buratti, P.; Burgess, A.; Buscarino, A.; Busse, A.; Butcher, D.; de la Cal, E.; Calabrò, G.; Calacci, L.; Calado, R.; Camenen, Y.; Canal, G.; Cannas, B.; Cappelli, M.; Carcangiu, S.; Card, P.; Cardinali, A.; Carman, P.; Carnevale, D.; Carr, M.; Carralero, D.; Carraro, L.; Carvalho, I. S.; Carvalho, P.; Casiraghi, I.; Casson, F. J.; Castaldo, C.; Catalan, J. P.; Catarino, N.; Causa, F.; Cavedon, M.; Cecconello, M.; Challis, C. D.; Chamberlain, B.; Chang, C. S.; Chankin, A.; Chapman, B.; Chernyshova, M.; Chiariello, A.; Chmielewski, P.; Chomiczewska, A.; Chone, L.; Ciraolo, G.; Ciric, D.; Citrin, J.; Ciupinski, Ł.; Clark, M.; Clarkson, R.; Clements, C.; Cleverly, M.; Coad, J. P.; Coates, P.; Cobalt, A.; Coccorese, V.; Coelho, R.; Coenen, J. W.; Coffey, I. H.; Colangeli, A.; Colas, L.; Collins, C.; Collins, J.; Collins, S.; Conka, D.; Conroy, S.; Conway, B.; Conway, N. J.; Coombs, D.; Cooper, P.; Cooper, S.; Corradino, C.; Corrigan, G.; Coster, D.; Cox, P.; Craciunescu, T.; Cramp, S.; Crapper, C.; Craven, D.; Craven, R.; Crialesi Esposito, M.; Croci, G.; Croft, D.; Croitoru, A.; Crombé, K.; Cronin, T.; Cruz, N.; Crystal, C.; Cseh, G.; Cufar, A.; Cullen, A.; Curuia, M.; Czarski, T.; Dabirikhah, H.; Molin, A. Dal; Dale, E.; Dalgliesh, P.; Dalley, S.; Dankowski, J.; David, P.; Davies, A.; Davies, S.; Davis, G.; Dawson, K.; Dawson, S.; Day, I. E.; De Bock, M.; De Temmerman, G.; De Tommasi, G.; Deakin, K.; Deane, J.; Dejarnac, R.; Del Sarto, D.; Delabie, E.; Del-Castillo-Negrete, D.; Dempsey, A.; Dendy, R. O.; Devynck, P.; Di Siena, A.; Di Troia, C.; Dickson, T.; Dinca, P.; Dittmar, T.; Dobrashian, J.; Doerner, R. P.; Donné, A. J. H.; Dorling, S.; Dormido-Canto, S.; Douai, D.; Dowson, S.; Doyle, R.; Dreval, M.; Drewelow, P.; Drews, P.; Drummond, G.; Duckworth, Ph.; Dudding, H.; Dumont, R.; Dumortier, P.; Dunai, D.; Dunatov, T.; Dunne, M.; Duran, I.; Durodié, F.; Dux, R.; Dvornova, A.; Eastham, R.; Edwards, J.; Eich, Th.; Eichorn, A.; Eidietis, N.; Eksaeva, A.; El Haroun, H.; Ellwood, G.; Elsmore, C.; Embreus, O.; Emery, S.; Ericsson, G.; Eriksson, B.; Eriksson, F.; Eriksson, J.; Eriksson, L. G.; Ertmer, S.; Esquembri, S.; Esquisabel, A. L.; Estrada, T.; Evans, G.; Evans, S.; Fable, E.; Fagan, D.; Faitsch, M.; Falessi, M.; Fanni, A.; Farahani, A.; Farquhar, I.; Fasoli, A.; Faugeras, B.; Fazinić, S.; Felici, F.; Felton, R.; Fernandes, A.; Fernandes, H.; Ferrand, J.; Ferreira, D. R.; Ferreira, J.; Ferrò, G.; Fessey, J.; Ficker, O.; Field, A. R.; Figueiredo, A.; Figueiredo, J.; Fil, A.; Fil, N.; Finburg, P.; Fiorucci, D.; Fischer, U.; Fishpool, G.; Fittill, L.; Fitzgerald, M.; Flammini, D.; Flanagan, J.; Flinders, K.; Foley, S.; Fonnesu, N.; Fontana, M.; Fontdecaba, J. M.; Forbes, S.; Formisano, A.; Fornal, T.; Fortuna, L.; Fortuna-Zalesna, E.; Fortune, M.; Fowler, C.; Fransson, E.; Frassinetti, L.; Freisinger, M.; Fresa, R.; Fridström, R.; Frigione, D.; Fülöp, T.; Furseman, M.; Fusco, V.; Futatani, S.; Gadariya, D.; Gál, K.; Galassi, D.; Gałązka, K.; Galeani, S.; Gallart, D.; Galvão, R.; Gao, Y.; Garcia, J.; García-Muñoz, M.; Gardener, M.; Garzotti, L.; Gaspar, J.; Gatto, R.; Gaudio, P.; Gear, D.; Gebhart, T.; Gee, S.; Gelfusa, M.; George, R.; Gerasimov, S. N.; Gervasini, G.; Gethins, M.; Ghani, Z.; Gherendi, M.; Ghezzi, F.; Giacalone, J. C.; Giacomelli, L.; Giacometti, G.; Gibson, C.; Gibson, K. J.; Gil, L.; Gillgren, A.; Giovannozzi, E.; Giroud, C.; Glen, R.; Glöggler, S.; Goff, J.; Gohil, P.; Goloborodko, V.; Gomes, R.; Gonçalves, B.; Goniche, M.; Goodyear, A.; Gore, S.; Gorini, G.; Görler, T.; Gotts, N.; Goulding, R.; Gow, E.; Graham, B.; Graves, J. P.; Greuner, H.; Grierson, B.; Griffiths, J.; Griph, S.; Grist, D.; Gromelski, W.; Groth, M.; Grove, R.; Gruca, M.; Guard, D.; Gupta, N.; Gurl, C.; Gusarov, A.; Hackett, L.; Hacquin, S.; Hager, R.; Hägg, L.; Hakola, A.; Halitovs, M.; Hall, S.; Hall, S. A.; Hallworth-Cook, S.; Ham, C. J.; Hamaguchi, D.; Hamed, M.; Hamlyn-Harris, C.; Hammond, K.; Harford, E.; Harrison, J. R.; Harting, D.; Hatano, Y.; Hatch, D. R.; Haupt, T.; Hawes, J.; Hawkes, N. C.; Hawkins, J.; Hayashi, T.; Hazael, S.; Hazel, S.; Heesterman, P.; Heidbrink, B.; Helou, W.; Hemming, O.; Henderson, S. S.; Henriques, R. B.; Hepple, D.; Herfindal, J.; Hermon, G.; Hill, J.; Hillesheim, J. C.; Hizanidis, K.; Hjalmarsson, A.; Ho, A.; Hobirk, J.; Hoenen, O.; Hogben, C.; Hollingsworth, A.; Hollis, S.; Hollmann, E.; Hölzl, M.; Homan, B.; Hook, M.; Hopley, D.; Horáček, J.; Horsley, D.; Horsten, N.; Horton, A.; Horton, L. D.; Horvath, L.; Hotchin, S.; Howell, R.; Hu, Z.; Huber, A.; Huber, V.; Huddleston, T.; Huijsmans, G. T. A.; Huynh, P.; Hynes, A.; Imrie, D.; Imríšek, M.; Ingleby, J.; Innocente, P.; Insulander Björk, K.; Isernia, N.; Ivanova-Stanik, I.; Ivings, E.; Jablonski, S.; Jachmich, S.; Jackson, T.; Jacquet, P.; Järleblad, H.; Jaulmes, F.; Rodriguez, J. Jenaro; Jepu, I.; Joffrin, E.; Johnson, R.; Johnson, T.; Johnston, J.; Jones, C.; Jones, G.; Jones, L.; Jones, N.; Jones, T.; Joyce, A.; Juarez, R.; Juvonen, M.; Kalnina, P.; Kaltiaisenaho, T.; Kaniewski, J.; Kantor, A.; Kappatou, A.; Karhunen, J.; Karkinsky, D.; Kaufman, M.; Kaveney, G.; Kazakov, Ye. O.; Kazantzidis, V.; Keeling, D. L.; Kelly, R.; Kempenaars, M.; Kennedy, C.; Kennedy, D.; Kent, J.; Khan, K.; Kiefer, C.; Kilpeläinen, J.; Kim, C.; Kim, H. -T.; Kim, S. H.; King, D. B.; King, R.; Kinna, D.; Kiptily, V. G.; Kirjasuo, A.; Kirov, K. K.; Kirschner, A.; Kiviniemi, T.; Kizane, G.; Klas, M.; Klepper, C.; Klix, A.; Kneale, G.; Knight, M.; Knight, P.; Knights, R.; Knipe, S.; Knolker, M.; Knott, S.; Kocan, M.; Köchl, F.; Kodeli, I.; Kolesnichenko, Y.; Kominis, Y.; Kong, M.; Korovin, V.; Kos, B.; Kos, D.; Koslowski, H. R.; Kotschenreuther, M.; Koubiti, M.; Kowalska-Strzęciwilk, E.; Koziol, K.; Krasilnikov, V.; Kresina, M.; Krieger, K.; Krishnan, N.; Krivska, A.; Kruezi, U.; Książek, I.; Kukushkin, A. B.; Kumpulainen, H.; Kurki-Suonio, T.; Kurotaki, H.; Kwak, S.; Kwon, O. J.; Laguardia, L.; Lagzdina, E.; Lahtinen, A.; Laing, A.; Lam, N.; Lambertz, H. T.; Lane, B.; Lane, C.; Lascas Neto, E.; Łaszyńska, E.; Lawson, K. D.; Lazaros, A.; Lazzaro, E.; Learoyd, G.; Lee, C.; Lee, S. E.; Leerink, S.; Leeson, T.; Lefebvre, X.; Leggate, H. J.; Lehmann, J.; Lehnen, M.; Leichtle, D.; Leipold, F.; Lengar, I.; Lennholm, M.; Leon Gutierrez, E.; Lepiavko, B.; Leppänen, J.; Lerche, E.; Lescinskis, A.; Lewis, J.; Leysen, W.; Li, L.; Li, Y.; Likonen, J.; Linsmeier, Ch.; Lipschultz, B.; Litaudon, X.; Litherland-Smith, E.; Liu, F.; Loarer, T.; Loarte, A.; Lobel, R.; Lomanowski, B.; Lomas, P. J.; López, J. M.; Lorenzini, R.; Loreti, S.; Losada, U.; Loschiavo, V. P.; Loughlin, M.; Louka, Z.; Lovell, J.; Lowe, T.; Lowry, C.; Lubbad, S.; Luce, T.; Lucock, R.; Luna, C.; de la Luna, E.; Lungaroni, M.; Lungu, C. P.; Lunt, T.; Lutsenko, V.; Lyons, B.; Lyssoivan, A.; Machielsen, M.; Macusova, E.; Mäenpää, R.; Maggi, C. F.; Maggiora, R.; Magness, M.; Mahesan, S.; Maier, H.; Mailloux, J.; Maingi, R.; Malinowski, K.; Manas, P.; Mantica, P.; Mantsinen, M. J.; Manyer, J.; Manzanares, A.; Maquet, Ph.; Marceca, G.; Marchetto, C.; Marchuk, O.; Mariani, A.; Mariano, G.; Marin, M.; Marinelli, M.; Markovič, T.; Marocco, D.; Marot, L.; Marsden, S.; Marsh, J.; Marshall, R.; Martellucci, L.; Martin, A.; Martin, A. J.; Martone, R.; Maruyama, S.; Maslov, M.; Masuzaki, S.; Matejcik, S.; Mattei, M.; Matthews, G. F.; Matveev, D.; Matveeva, E.; Mauriya, A.; Maviglia, F.; Mayer, M.; Mayoral, M. -L.; Mazzi, S.; Mazzotta, C.; McAdams, R.; McCarthy, P. J.; McClements, K. G.; McClenaghan, J.; McCullen, P.; McDonald, D. C.; McGuckin, D.; McHugh, D.; McIntyre, G.; McKean, R.; McKehon, J.; McMillan, B.; McNamee, L.; McShee, A.; Meakins, A.; Medley, S.; Meekes, C. J.; Meghani, K.; Meigs, A. G.; Meisl, G.; Meitner, S.; Menmuir, S.; Mergia, K.; Merriman, S.; Mertens, Ph.; Messiaen, A.; Michling, R.; Middleton, P.; Middleton-Gear, D.; Mietelski, J.; Milanesio, D. ;Milani, E.; Militello, F.; Militello Asp, A.; Milnes, J.; Milocco, A.; Miloshevsky, G.; Minghao, C.; Minucci, S.; Miron, I.; Miyamoto, M.; Mlynář, J.; Moiseenko, V.; Monaghan, P.; Monakhov, I.; Moody, T.; Moon, S.; Mooney, R.; Moradi, S.; Morales, J.; Morales, R. B.; Mordijck, S.; Moreira, L.; Morgan, L.; Moro, F.; Morris, J.; Morrison, K-M.; Moser, L.; Moulton, D.; Mrowetz, T.; Mundy, T.; Muraglia, M.; Murari, A.; Muraro, A.; Muthusonai, N.; N’Konga, B.; Na, Y. -S.; Nabais, F.; Naden, M.; Naish, J.; Naish, R.; Napoli, F.; Nardon, E.; Naulin, V.; Nave, M. F. F.; Nedzelskiy, I.; Nestoras, I.; Neu, R.; Ng, S.; Nicassio, M.; Nielsen, A. H.; Nina, D.; Nishijima, D.; Noble, C.; Nobs, C. R.; Nocente, M.; Nodwell, D.; Nordlund, K.; Nordman, H.; Normanton, R.; Noterdaeme, J. -M.; Nowak, S.; Nunn, E.; Nyström, H.; Oberparleiter, M.; Obryk, B.; O’Callaghan, J.; Odupitan, T.; Oliver, H. J. C.; Olney, R.; O’Mullane, M.; Ongena, J.; Organ, E.; Orsitto, F.; Orszagh, J.; Osborne, T.; Otin, R.; Otsuka, T.; Owen, A.; Oya, Y.; Oyaizu, M.; Paccagnella, R.; Pace, N.; Packer, L. W.; Paige, S.; Pajuste, E.; Palade, D.; Pamela, S. J. P.; Panadero, N.; Panontin, E.; Papadopoulos, A.; Papp, G.; Papp, P.; Parail, V. V.; Pardanaud, C.; Parisi, J.; Parra Diaz, F.; Parsloe, A.; Parsons, M.; Parsons, N.; Passeri, M.; Patel, A.; Pau, A.; Pautasso, G.; Pavlichenko, R.; Pavone, A.; Pawelec, E.; Soldan, C. Paz; Peacock, A.; Pearce, M.; Peluso, E.; Penot, C.; Pepperell, K.; Pereira, R.; Pereira, T.; Cippo, E. Perelli; Pereslavtsev, P.; von Thun, C. Perez; Pericoli, V.; Perry, D.; Peterka, M.; Petersson, P.; Petravich, G.; Petrella, N.; Peyman, M.; Pillon, M.; Pinches, S.; Pintsuk, G.; de Sá, W. Pires; dos Reis, A. Pires; Piron, C.; Piron, L.; Pironti, A.; Pitts, R.; van de Plassche, K. L.; Platt, N.; Plyusnin, V.; Podesta, M.; Pokol, G.; Poli, F. M.; Pompilian, O. G.; Popovichev, S.; Poradziński, M.; Porfiri, M. T.; Porkolab, M.; Porosnicu, C.; Porton, M.; Poulipoulis, G.; Predebon, I.; Prestopino, G.; Price, C.; Price, D.; Price, M.; Primetzhofer, D.; Prior, P.; Provatas, G.; Pucella, G.; Puglia, P.; Purahoo, K.; Pusztai, I.; Putignano, O.; Pütterich, T.; Quercia, A.; Rachlew, E.; Radulescu, G.; Radulovic, V.; Rainford, M.; Raj, P.; Ralph, G.; Ramogida, G.; Rasmussen, D.; Rasmussen, J. J.; Rattá, G.; Ratynskaia, S.; Rebai, M.; Réfy, D.; Reichle, R.; Reinke, M.; Reiser, D.; Reux, C.; Reynolds, S.; Richiusa, M. L.; Richyal, S.; Rigamonti, D.; Rimini, F. G.; Risner, J.; Riva, M.; Rivero-Rodriguez, J.; Roach, C. M.; Robins, R.; Robinson, S.; Robson, D.; Rodrigues, P.; Rodriguez Ramos, M.; Rodriguez-Fernandez, P.; Romanelli, F.; Romanelli, M.; Romanelli, S.; Romazanov, J.; Rossi, R.; Rowe, S.; Rowlands, D.; Rubel, M.; Rubinacci, G.; Rubino, G.; Ruchko, L.; Ruiz, M.; Ruiz, J. Ruiz; Ruset, C.; Rzadkiewicz, J.; Saarelma, S.; Safi, E.; Sahlberg, A.; Salewski, M.; Salmi, A.; Salmon, R.; Salzedas, F.; Sanders, I.; Sandiford, D.; Santos, B.; Santucci, A.; Särkimäki, K.; Sarwar, R.; Sarychev, I.; Sauter, O.; Sauwan, P.; Scapin, N.; Schluck, F.; Schmid, K.; Schmuck, S.; Schneider, M.; Schneider, P. A.; Schwörer, D.; Scott, G.; Scott, M.; Scraggs, D.; Scully, S.; Segato, M.; Seo, J.; Sergienko, G.; Sertoli, M.; Sharapov, S. E.; Shaw, A.; Sheikh, H.; Sheikh, U.; Shepherd, A.; Shigin, P.; Shinohara, K.; Shiraiwa, S.; Shiraki, D.; Short, M.; Sias, G.; Silburn, S. A.; Silva, A.; Silva, C.; Silva, J.; Silvagni, D.; Simfukwe, D.; Simpson, J.; Sinclair, D.; Sipilä, S. K.; Sips, A. C. C.; Sirén, P.; Sirinelli, A.; Sjöstrand, H.; Skinner, N.; Slater, J.; Smith, N.; Smith, P.; Snell, J.; Snoep, G.; Snoj, L.; Snyder, P.; Soare, S.; Solano, E. R.; Solokha, V.; Somers, A.; Sommariva, C.; Soni, K.; Sorokovoy, E.; Sos, M.; Sousa, J.; Sozzi, C.; Spagnolo, S.; Spelzini, T.; Spineanu, F.; Spong, D.; Sprada, D.; Sridhar, S.; Srinivasan, C.; Stables, G.; Staebler, G.; Stamatelatos, I.; Štancar, Ž.; Staniec, P.; Stankunas, G.; Stead, M.; Stefanikova, E.; Stephen, A.; Stephens, J.; Stevenson, P.; Stojanov, M.; Strand, P.; Strauss, H. R.; Strikwerda, S.; Ström, P.; Stuart, C. I.; Studholme, W.; Subramani, M.; Suchkov, E.; Sumida, S.; Sun, H. J.; Susts, T. E.; Svensson, J.; Svoboda, J.; Sweeney, R.; Sytnykov, D.; Szabolics, T.; Szepesi, G.; Tabia, B.; Tadić, T.; Tál, B.; Tala, T.; Tallargio, A.; Tamain, P.; Tan, H.; Tanaka, K.; Tang, W.; Tardocchi, M.; Taylor, D.; Teimane, A. S.; Telesca, G.; Teplukhina, A.; Terentyev, D.; Terra, A.; Terranova, D.; Terranova, N.; Testa, D.; Tholerus, E.; Thomas, J.; Thoren, E.; Thorman, A.; Tierens, W.; Tinguely, R. A.; Tipton, A.; Todd, H.; Tokitani, M.; Tolias, P.; Tomeš, M.; Tookey, A.; Torikai, Y.; von Toussaint, U.; Tsavalas, P.; Tskhakaya, D.; Turner, I.; Turner, M.; Turner, M. M.; Turnyanskiy, M.; Tvalashvili, G.; Tyrrell, S.; Tyshchenko, M.; Uccello, A.; Udintsev, V.; Urbanczyk, G.; Vadgama, A.; Valcarcel, D.; Valisa, M.; Vallejos Olivares, P.; Vallhagen, O.; Valovič, M.; Van Eester, D.; Varje, J.; Vartanian, S.; Vasilopoulou, T.; Vayakis, G.; Vecsei, M.; Vega, J.; Ventre, S.; Verdoolaege, G.; Verona, C.; Rinati, G. Verona; Veshchev, E.; Vianello, N.; Viezzer, E.; Vignitchouk, L.; Vila, R.; Villari, R.; Villone, F.; Vincenzi, P.; Viola, B.; Virtanen, A. J.; Vitins, A.; Vizvary, Z.; Vlad, G.; Vlad, M.; Vondráček, P.; de Vries, P.; Wakeling, B.; Walkden, N. R.; Walker, M.; Walker, R.; Walsh, M.; Wang, E.; Wang, N.; Warder, S.; Warren, R.; Waterhouse, J.; Watts, C.; Wauters, T.; Weckmann, A.; Wedderburn Maxwell, H.; Weiland, M.; Weisen, H.; Weiszflog, M.; Welch, P.; Wendler, N.; West, A.; Wheatley, M.; Wheeler, S.; Whitehead, A.; Whittaker, D.; Widdowson, A.; Wiesen, S.; Wilkinson, J.; Williams, J. C.; Willoughby, D.; Wilson, I.; Wilson, J.; Wilson, T.; Wischmeier, M.; Wise, P.; Withenshaw, G.; Withycombe, A.; Witts, D.; Wojcik-Gargula, A.; Wolfrum, E.; Wood, R.; Woodley, C.; Woodley, R.; Woods, B.; Wright, J.; Wright, J. C.; Xu, T.; Yadikin, D.; Yajima, M.; Yakovenko, Y.; Yang, Y.; Yanling, W.; Yanovskiy, V.; Young, I.; Young, R.; Zabolockis, R. J.; Zacks, J.; Zagorski, R.; Zaitsev, F. S.; Zakharov, L.; Zarins, A.; Zarzoso, D.; Zastrow, K. -D.; Zayachuk, Y.; Zerbini, M.; Zhang, W.; Zhou, Y.; Zlobinski, M.; Zocco, A.; Zohar, A.; Zoita, V.; Zoletnik, S.; Zotta, V. K.; Zoulias, I.; Zwingmann, W.; Zychor, I.; null, null
2022
Abstract
Alpha particles with energies on the order of megaelectronvolts will be the main source of plasma heating in future magnetic confinement fusion reactors. Instead of heating fuel ions, most of the energy of alpha particles is transferred to electrons in the plasma. Furthermore, alpha particles can also excite Alfvenic instabilities, which were previously considered to be detrimental to the performance of the fusion device. Here we report improved thermal ion confinement in the presence of megaelectronvolts ions and strong fast ion-driven Alfvenic instabilities in recent experiments on the Joint European Torus. Detailed transport analysis of these experiments reveals turbulence suppression through a complex multi-scale mechanism that generates large-scale zonal flows. This holds promise for more economical operation of fusion reactors with dominant alpha particle heating and ultimately cheaper fusion electricity.
File
Dimensione
Formato
s41567-022-01626-8.pdf
accesso aperto
Tipologia:
2a Post-print versione editoriale / Version of Record
Licenza:
Pubblico - Tutti i diritti riservati
Dimensione
2.29 MB
Formato
Adobe PDF
2.29 MB
Adobe PDF
Visualizza/Apri
I documenti in IRIS sono protetti da copyright e tutti i diritti sono riservati, salvo diversa indicazione.
Sei sicuro che questo prodotto debba essere cancellato?
Il report seguente simula gli indicatori relativi alla propria produzione scientifica in relazione alle soglie ASN 2023-2025 del proprio SC/SSD. Si ricorda che il superamento dei valori soglia (almeno 2 su 3) è requisito necessario ma non sufficiente al conseguimento dell'abilitazione.
Archivio Istituzionale della Ricerca