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Nuclear fusion could offer clean, abundant energy. However, managing the power exhausted from the core fusion plasma towards the reactor wall remains a major challenge. This is compounded in emerging compact reactor designs promising more cost-effective pathways towards commercial fusion energy. Alternative Divertor Configurations (ADCs) are a potential solution. In this work, we demonstrate exhaust control in ADCs, employing a novel method to diagnose the neutral gas buffer, which shields the target. Our work on the Mega Ampere Spherical Tokamak Upgrade shows that ADCs tackle key risks and uncertainties for fusion energy. Their highly reduced sensitivity to perturbations enables active exhaust control in otherwise unfeasible situations and facilitates an increased passive absorption of transients, which would otherwise damage the divertor. We observe a strong decoupling of each divertor from other reactor regions, enabling near-independent control of the divertors and core plasma. Our work showcases the real-world benefits of ADCs for effective heat load management in fusion power reactors.
Kool, B., Verhaegh, K., Derks, G., Wijkamp, T., Koenders, J., Lonigro, N., et al. (2025). Demonstration of Super-X divertor exhaust control for transient heat load management in compact fusion reactors. NATURE ENERGY, 10(9), 1116-1131 [10.1038/s41560-025-01824-7].
Demonstration of Super-X divertor exhaust control for transient heat load management in compact fusion reactors
Kool B.;Verhaegh K.;Derks G. L.;Wijkamp T. A.;Koenders J. T. W.;Lonigro N.;McArdle G.;Vincent C.;Lovell J.;Henderson S. S.;Federici F.;Brida D.;Reimerdes H.;Osborne N.;van Berkel M.;Zychor I.;Zurita M.;Zuin M.;Zou X.;Zotta V. K.;Zohar A.;Zlobinski M.;Zimmermann C. F. B.;Zestanakis P.;Zerbini M.;Zebrowski J.;Zayachuk Y.;Zarzoso D.;Zanca P.;Zakharov L.;Zadvitskiy G.;Zaar B.;Yi R.;Yanovskiy V.;Yang H.;Yakovenko Y.;Yadykin D.;Xu S.;Xiang L.;Wyss I.;Wuethrich C.;Wojenski A.;Wischmeier M.;Wilson T.;Willensdorfer M.;Wijkamp T.;Wiesenberger M.;Wiesen S.;Widdowson A.;Weston D.;Wendler N.;Weisen H.;Weiland M.;Wauters T.;Wang E.;Wade C.;Vuoriheimo T.;Vu N. M. T.;Vondracek P.;Voldiner I.;Voitsekhovitch I.;Vogel G.;Vlad M. O.;Vincenzi P.;Vincent B.;Villone F.;Vignitchouk L.;Viezzer E.;Vicente J.;Vianello N.;Rinati G. V.;Vermare L.;Verhaegh K.;Verdoolaege G.;Verdier T.;Veranda M.;Gallardo L. V.;Vecsei M.;Vartanian S.;Varje J.;Rodriguez J. 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G.;Reich M.;Refy D.;Rees D.;Redl A.;Rebai M.;Rayaprolu R.;Ratynskaia S.;Ratta G.;Rasmussen J.;Rasinski M.;Raj H.;Ragona R.;Radovanovic L.;Rabinski M.;Quercia A.;Quadri V.;Putterich T.;Putignano O.;Puglia P.;Pueschel M.;Pucella G.;Predebon I.;Poulsen A.;Possieri C.;Porte L.;Porcelli F.;Poradzinski M.;Por G.;Poley J.;Pokol G.;Poels Y.;Podolnik A.;Plyusnin V.;Ploeckl B.;Plank U.;Pisano F.;Pironti A.;Piron L.;Piron C.;Pigatto L.;Piergotti V.;Peysson Y.;Petravich G.;Petersson P.;Von Thun C. P.;Cippo E. P.;Perek A.;Peluso E.;Pelka G.;Pegourie B.;Pawelec E.;Pavlichenko R.;Pautasso G.;Pau A.;Patel B.;Patel A.;Pastore F.;Passoni M.;Paschalidis K.;Parrott A.;Parisi J.;Pardanaud C.;Parail V. V.;Papp G.;Papagiannis P.;Papadopoulos A.;Panontin E.;Panadero N.;Pan O.;Palomba S.;Palade D. I.;Dominguez P. O.;Otin R.;Osborne N.;Orsitto F. P.;Ongena J.;Ollus P.;Oliver H. J. C.;Oliveira D.;Oliva F.;Olde C.;Olasz S.;Offeddu N.;Ochoukov R.;Nystrom H.;Nowak S.;Nouailletas R.;Nocente M.;Nielsen S. 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N.;Karimov R.;Karhunen J.;Kappatou A.;Kalis J.;Juven A.;Johnson T.;Joffrin E.;Jessica S.;Jepu I.;Jensen T.;Jaulmes F.;Jarvinen A.;Jarleblad H.;Jardin A.;van Vuuren A. J.;Jacquet P.;Jacobsen A. S.;Jachmich S.;Jablczynska M.;Stanik I. I.;Ivanova P.;Isliker H.;Schrittwieser C. I.;Innocente P.;Imrisek M.;Iantchenko A.;Huynh P.;Huett E.;Huber A.;Huang Z.;Huang J.;Hromasova K.;Houry M.;Horvath L.;Horsten N.;Horacek J.;Hoppe M.;Holzl M.;Hodille E.;Hobirk J.;Ho A.;Hjalmarsson A.;Hillesheim J. C.;Hillairet J.;Salaverri J. H.;Heuraux S.;Henriques R.;Hennequin P.;Henderson S.;Heinrich P.;Hawkes N. C.;Harting D.;Harrison J.;Harrer G.;Happel T.;Hamed M.;Ham C. J.;Hall J.;Hakola A.;Hagg L.;Gyergyek T.;Gunn J.;Guirlet R.;Guillemaut C.;Gude A.;Gruca M.;Grover O.;Groth M.;Gromelski W.;Griener M.;Grenfell G.;Greenhouse D.;Granucci G.;Gorno S.;Gorler T.;Gorini G.;Gopakumar V.;Goodman T.;Ganzabal A. 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L.;Durodie F.;Durif A.;Dunne M.;Dunai D.;Dumont R.;Dubus L.;Drews P.;Dreval M.;Doyle S.;Dowson S.;Douai D.;Donnel P.;Duran J. J. D. P.;Dittrich L.;Dittmar T.;Dimitrova M.;Diez M.;Dicorato M.;Di Siena A.;di Grazia L. E.;Di Genova S.;Devynck P.;Desgranges C.;Derks G.;Del Sarto D.;Dejarnac R.;Decker J.;De Tommasi G.;De La Luna E.;De la Cal E.;De Angeli M.;David P.;D'Arcangelo O.;Damizia Y.;Rosa M. D.;Dal Molin A.;Da Ros A.;Czarski T.;Cseh G.;Zabala D. J. C.;Crombe K.;Croitoru A. M.;Croci G.;Craciunescu T.;Cowley C.;Courtois X.;Coster D.;Costea S.;Costa D.;Corre Y.;Cordaro L.;Conway N. J.;Contre C.;Conroy S.;Colas L.;Colandrea C.;Coffey I. H.;Coenen J. W.;Coelho R.;Coda S.;Clairet F.;Citrin J.;Ciraolo G.;Cianfarani C.;Chomiczewska A.;Chmielewski P.;Chiariello A. G.;Chernyshova M.;Chen H.;Chapman B.;Chankin A.;Chandra R.;Challis C. D.;Cerovsky J.;Celora A.;Ceelen L.;Cecconello M.;Cazabonne J.;Cavedon M.;Cavalier J.;Causa F.;Cathey A.;Castaldo C.;Casson F. 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K.;Bradley J.;Boeglin W.;Bernert M.;Berkery J.;Bennett J.;Beckett D.;Baver D.;Barrett B.;Barnes M.;Bachmann O.;Ashton J.;Ash A.;Appel L. C.;Andrew Y.;Anand H.;Allan S. Y.;Aljunid M.;Ahmed S.;Aboutaleb A.;Harrison J. R.
2025
Abstract
Nuclear fusion could offer clean, abundant energy. However, managing the power exhausted from the core fusion plasma towards the reactor wall remains a major challenge. This is compounded in emerging compact reactor designs promising more cost-effective pathways towards commercial fusion energy. Alternative Divertor Configurations (ADCs) are a potential solution. In this work, we demonstrate exhaust control in ADCs, employing a novel method to diagnose the neutral gas buffer, which shields the target. Our work on the Mega Ampere Spherical Tokamak Upgrade shows that ADCs tackle key risks and uncertainties for fusion energy. Their highly reduced sensitivity to perturbations enables active exhaust control in otherwise unfeasible situations and facilitates an increased passive absorption of transients, which would otherwise damage the divertor. We observe a strong decoupling of each divertor from other reactor regions, enabling near-independent control of the divertors and core plasma. Our work showcases the real-world benefits of ADCs for effective heat load management in fusion power reactors.
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simulazione ASN
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. La simulazione si basa sui dati IRIS e sugli indicatori bibliometrici alla data indicata e non tiene conto di eventuali periodi di congedo obbligatorio, che in sede di domanda ASN danno diritto a incrementi percentuali dei valori. La simulazione può differire dall'esito di un’eventuale domanda ASN sia per errori di catalogazione e/o dati mancanti in IRIS, sia per la variabilità dei dati bibliometrici nel tempo. Si consideri che Anvur calcola i valori degli indicatori all'ultima data utile per la presentazione delle domande.
La presente simulazione è stata realizzata sulla base delle specifiche raccolte sul tavolo ER del Focus Group IRIS coordinato dall’Università di Modena e Reggio Emilia e delle regole riportate nel DM 598/2018 e allegata Tabella A. Cineca, l’Università di Modena e Reggio Emilia e il Focus Group IRIS non si assumono alcuna responsabilità in merito all’uso che il diretto interessato o terzi faranno della simulazione. Si specifica inoltre che la simulazione contiene calcoli effettuati con dati e algoritmi di pubblico dominio e deve quindi essere considerata come un mero ausilio al calcolo svolgibile manualmente o con strumenti equivalenti.
