Los problemas no lineales que se abordarán en el proyecto propuesto son de gran interés y de de mucha importancia en el entendimiento de los plasmas que están bajo la influencia de campos magnéticos. Cada uno de ellos se enfoca en algún aspecto del plasma que es de interés en ciertos problemas específicos._x000D_ El primero se enfoca en estudiar los efectos que tiene el radio de giro finito de las partículas del plasma sobre la reducción del transporte. Este tema cobra importancia para la próxima generación de experimentos de fusión en los que se tendrán plasmas en combustión y por ende la generación de partículas alfa, resultado de las reacciones de fusión nuclear, que son muy energéticas (3.5 MeV) y por ello tienen radios de giro en el campo magnético que son muy grandes, comparables a las dimensiones del aparato de confinamiento. Es entonces de interés exlorar cómo será el transporte de estas partículas cuando se ha establecido una barrera de transporte por flujos cortantes. Se ha establecido a través de muchos estudios que la presencia de barreras de transporte es muy importante para mejorar el confinamiento del plasma. Las barreras aparecen cuando hay un flujo cortante que suprime la turbulencia o cuando hay un punto donde el flujo alcanza un máximo o un mínimo. El estudio se enfocará a investigar cómo se afectan las barreras por el radio de giro finito y cómo es el transporte de partículas asociado._x000D_ En otro problema relacionado, pero en un contexto distinto, se considerará el campo eléctrico radial de un stellarator, que es un aparato toroidal de confinamiento magnético que funciona sin corrientes eléctricas. El problema se abordará usando teoría de transporte neoclásica con la que se modelará el campo eléctrico debido al transporte ambipolar (mismos flujos de iones y electrones). El campo así obtenido puede presentar dos raices, la ionica y la electrónica pudiendo dar lugar a bifurcación de las soluciones; con ello se puede transitar a modos de confinamiento mejorados. En el proyecto se trabajará con el grupo del stellarator español TJ_II comparando los resultados de los modelos con los de las mediciones usando los diagnósticos pertinentes. Se considerarán casos con calentamiento por ondas electrón ciclotrón y con calentamiento por inyeción de haces neutros, estudiando la dependencia del campo eléctrico con la potencia de calentamiento._x000D_ El siguiente tema de estudio versará en torno al fenómeno de reconexión magnética en plasmas con pocas colisiones, especialmente en la etapa no lineal cuando las islas magnéticas que se forman crecen sustancialmente. Dos casos de interés serán estudiados: el problema del calentamiento de la corona del Sol por medio de la reconexión que conviente energía magnética en térmica, y el caso de la inclusión de efectos de gradientes de presión (diamagnéticos) en las ecuaciones dinámicas a fin de estudiar la interrelación de la reconexión con los modos de gradiente de densidad, que son de gran importancia en el transporte anómalo en plasmas de tokamak._x000D_ Finalmente se abordará un problema de gran interés y actualidad que consiste en entender cuales son los procesos que producen transporte de momento angular en plasmas que rotan toroidalmente en presencia de campos magnéticos, asi como la generación del mismo momento angular. Este tema ha desperdado interés a partir de las observaciones tanto de laboratorio como en plasmas astrofísicos de que no pueden ser explicadas con la teoría clásica de transporte. Se ha visto la necesidad introducir modos colectivos inestables que al crecer alteran eltransporte y se vuelven dominantes, tanto para producir viscosidad anómala como para ejercer torcas sobre el plasma. Para estudiar estos modos se usarán simulaciones numéricas que permitan determinar las condiciones para excitarlos y el alcance de sus efectos.

En este proyecto se estudiarán algunos aspectos de las características no lineales de los plasmas que están en contacto con campos magnéticos, ya sea dominados por estos o que los campos se supeditan a la dinámica del plasma. Los temas tratados son de gran actualidad y de considerable interés y lso resultados aquí obtenidos contribuirán de manera importante a mejorar el entendimiento de los fenómenos correspondientes. En particular, de los 4 grandes temas contemplados, se impactará de las siguientes maneras:_x000D_ _x000D_ - El estudio de las barreras de transporte dara una contribución a cómo se comportarán las barreras de transporte cuando las partículas tiene radios de Larmor finitos, lo cual es de suma importancia para las partículas alfa que se generan en las reacciones de fusión de Deuterio-Tritio, pues éstas son muy energéticas y sus radios de giro son comparables a las dimensiones de los aparatos. En vista de que el gran experimento ITER que está en construcción y entrará en operación en algunos años, este problema tiene que ser explorado con cuidado para saber si las barreras de transporte, que son esenciales para su buen funcionamiento, no serán destruidas._x000D_ _x000D_ - En los estudios de reconexión magnética se va a dar una respuesta a uno de los aspectos del calentamiento coronal que es muy importante y consiste en saber si la nanoráfagas pueden ser suficientes para dar la energía necesaria para mantener la temperatura de la corona solar. Dado que este problema ha estado sin entenderse bien desde hace muchas décadas, cualquier avance en esa dirección es importante. Adicionalmente se contribuirá a mejorar la descripción del fenómeno de reconexión en un plasma con gradientes intensos de presión al explorar la interacción con los modos de eta-i._x000D_ _x000D_ - Al estudiar el comportamiento del plasma del estelarator TJ-II y las propiedades del campo eléctrico radial se va a esclarecer el papel que este último juega en la transición L-H, y se verá si es similar a la de los tokamakes, que es la más estudiada. Esto es de gran relevancia dado que se necesitan alternativas viables al tokamak como reactores de fusión nuclear y el estelarator bien puede ser esta alternativa._x000D_ _x000D_ - El transporte de momento angular tiene que ser bien entendido, y nuestros resultados indudablemente contribuirán a este mejor entendimiento pues podrán decir si la inestabilidad resonante puede considerarse como una explicación para ello._x000D_