Les disruptions dans les Tokamaks, un exemple de reconnection magnétique rapide

Tokamak disruptions, an example of fast magnetic reconnection

Association EURATOM-CEA sur la Fusion, Département de Recherches sur la Fusion Contrôlée, Centre d’Etudes Nucléaires, B.P. n° 6, F92260 Fontenay-aux-Roses, France.

Résumé

Les tokamaks, appareils de recherche en fusion thermonucléaire, sont sujets à des “disruptions”, qui sont des réorganisations rapides de leur structure magnétique. Comme dans le cas des éruptions solaires, ces phénomènes ont une échelle de temps comprise entre le temps d’Alfven – qui caractérise les instabilités MHD – et le temps de dissipation résistive. Nous présentons ces phénomènes et leurs différentes interprétations, que nous discutons. Des considérations générales sur l’évolution d’une couche singulière de courant nous amènent à penser qu’une turbulence à petite échelle est nécessaire pour expliquer la rapidité de ces phénomènes.

Abstract

Tokamaks, which are thermonuclear fusion research devices, present “disruptions” ie very fast reorganizations of their magnetic configuration. As for solar flares, the time scales of those phenomena are longer than the Alfven time scale τ_A but shorter that the resistive dissipation time scale τ_R. We describe those phenomena and the possible explanations, which we discuss. General considerations about the evolution of a singular current layer lead us to the conclusion that a small scale turbulence must be present to explain the very high magnetic reconnection rates observed.