Inestabilidad de globo

La inestabilidad de abombamiento (también conocida como inestabilidad de modo de abombamiento ) es un tipo de inestabilidad de plasma impulsada por presión interna que se observa habitualmente en reactores de fusión tokamak ^{[ 1 ]} o en plasmas espaciales ^{[ 2 ]} . Es importante en la investigación de la fusión, ya que determina un conjunto de criterios para el beta de plasma máximo alcanzable ^{[ 3 ]} . El nombre hace referencia a la forma y acción de la inestabilidad, que actúa como las elongaciones que se forman en un globo largo al comprimirlo. En la literatura, la estructura de estas elongaciones se conoce comúnmente como «dedos» ^{[ 4 ] [ 5 ] [ 6 ].}

Los estrechos filamentos de plasma producidos por la inestabilidad son capaces de acelerar y desplazar el campo magnético circundante para provocar una liberación repentina y explosiva de energía. Por lo tanto, la inestabilidad también se conoce como inestabilidad explosiva . ^{[ 7 ] [ 8 ] [ 9 ]}

La relación de dispersión es

${\displaystyle \omega (\omega -\omega _{*}pi)=[Sk_{\parallel }^{2}-2\mu _{0}\kappa \nabla P/\beta ^{2}](1+b_{i})V_{A}^{2}}$

dónde

${\displaystyle S=1+n_{e}\delta /n_{e}c}$,

${\displaystyle \delta =\beta _{e}/(\omega _{*}pi-\omega _{*}ep)/2(\omega -q_{i}T_{-}\omega _{*}pi)b_{i})/(\omega -\omega _{*}e)-3/2(\omega -\omega _{*}pe)b_{i}/(\omega -\omega -\omega _{*}e)(\omega _{B}e+\omega _{k}e)/2\omega }$

La inestabilidad de intercambio puede derivarse de las ecuaciones de la inestabilidad de abombamiento como un caso especial en el que el modo de abombamiento no perturba el campo magnético de equilibrio. ^{[ 2 ]} Este límite especial se conoce como el criterio de Mercier . ^{[ 3 ]}