Revisitando escalas de confinamento e desempenho de fusão com uma perspectiva otimizada para extrapolação

Avanços recentes na tecnologia de supercondutores de alta temperatura tornaram campos magnéticos toroidais substancialmente mais elevados tecnologicamente acessíveis, reabrindo o espaço de design para reatores tokamak compactos e de alto campo. Como as projeções de desempenho do reator permanecem ancoradas em escalas empíricas de confinamento, a recente atualização do banco de dados global de confinamento do modo H da ITPA levanta uma questão importante: o que significa o atual registro experimental e seus efeitos.

Neste trabalho, revisitamos a extrapolação de confinamento a partir de uma perspectiva explicitamente orientada para a extrapolação e, para complementar suas implicações em termos de uma medida direta de desempenho do reator, apresentamos um escalonamento empírico entre máquinas. Procuramos sistematicamente por um escalonamento de confinamento minimamente complexo que otimize o equilíbrio entre captura de variância e robustez extrapolativa.

Projetando para reatores, esses resultados sugerem que dispositivos de alto campo com paredes metálicas podem exigir corrente de plasma mais alta do que as expectativas baseadas em IPB98$(y, 2)$ padrão implicam, e que o desempenho do tokamak de classe gigawatt provavelmente exige. Tanto indivíduos como organizações que trabalham com arXivLabs abraçaram e aceitaram nossos valores de abertura, comunidade, excelência e privacidade dos dados do usuário.

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