Estudo da queima de combustíveis nucleares em reatores a fusão

Neste trabalho são apresentados os conhecimentos e capacidades desenvolvidos durante a criação de um modelo computacional 0-D que calcula a evolução temporal da queima de um plasma termonuclear de alta temperatura. Inicialmente, é apresentada uma revisão bibliográfica sobre modelos teóricos do comportamento de plasmas e de reações nucleares de fusão. Na sequência, o trabalho aborda a evolução temporal da queima de um plasma devido a reações nucleares de fusão, como deutério-deutério, deutério-trítio, trítio-trítio, hélio3-hélio3, deutério-hélio3, trítio-hélio3 e hidrogênio-boro. Um modelo computacional baseado em linguagem Python3 e MatLab foi desenvolvido e utilizado para a busca de possíveis métodos de operação de plasma a fim de maximizar o ganho energético. Uma vez desenvolvido, o simulador foi utilizado para simular a evolução da queima partindo de um plasma de alta densidade (n>1x1020m-3), que torna-se instável devido a uma instabilidade térmica ("passagem de Cordey") que gera uma queima descontrolada dos combustíveis nucleares.