Théorie Cinétique

Quatre grandes classes de processus relevant de la théorie cinétique doivent être considérés au sein d’un plasma : (i) les réponses linéaires de type diélectrique, (ii) le transport, résultant d’un écart spatial à l’équilibre thermodynamique,(ii) la relaxation issue d’un écart à l’équilibre thermodynamique dans l’espace des vitesses et (iv) la réactivité résultant d’un écart à l’équilibre chimique. Ce module doit remplir deux objectifs convergents : (i) offrir aux étudiants un enseignement de théorie cinétique moderne, c’est-à-dire intégré à la théorie des processus stochastique et à la thermodynamique des processus irréversibles (ii) présenter de façon cohérente et articulée les principaux outils et méthodes nécessaires pour décrire ces quatre grandes classes de processus cinétiques au sein des plasmas thermonucléaires, froids et spatiaux. Parmi les différentes délimitations de périmètres possibles pour ce module nous avons opté pour un découpage entre outils généraux puis déclinaisons pour l’étude de la relaxation et du transport au sein des plasmas de tokamak et des plasmas de décharges.

Mot-clés :

Equations cinétiques : densité de probabilité, fonction de distribution, hiérarchie BBGKY, Liouville, Klimontovich, Boltzmann, Vlasov, Vlasov-Landau, Fokker-Planck, équilibre & moments;
Plasmas non-collisionnels : modèles de Vlasov-Poisson & Vlasov-Maxwell, réversibilité, incompressibilité dans l’espace des phases, lois de conservation, théorie linéaire, interaction onde-particule, amortissement Landau, instabilités cinétiques, effets non linéaires, piégeage de particules;
Plasmas collisionnels : collisions Coulombiennes, intégrales de collision, fréquences de collisions, coefficients de transport, conductivité électrique, chauffage et transport de la chaleur.