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Impacto en los Objetivos de Desarrollo Sostenible (ODS)

Investigadores/as Institucionales

Gonzalez, JAutor o Coautor

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8 de enero de 2026
Publicaciones
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Artículo
Hybrid Gold

Fluid, kinetic and hybrid approaches for neutral and trace ion edge transport modelling in fusion devices

Publicado en: NUCLEAR FUSION. 62 (8): 086051- - 2022-08-01 62(8), DOI: 10.1088/1741-4326/ac3fe8

Autores:

Borodin, D, V; Schluck, F; Wiesen, S; Harting, D; Boerner, P; Brezinsek, S; Dekeyser, W; Carli, S; Blommaert, M; Van Uytven, W; Baelmans, M; Mortier, B; Samaey, G; Marandet, Y; Genesio, P; Bufferand, H; Westerhof, E; Gonzalez, J; Groth, M; Holm, A; Horsten, N; Leggate, H J
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Afiliaciones

Aalto Univ, Dept Appl Phys, Espoo, Finland - Autor o Coautor
Aix Marseille Univ, CNRS, PIIM, F-13013 Marseille, France - Autor o Coautor
CEA, IRFM, F-13108 St Paul Les Durance, France - Autor o Coautor
DIFFER Dutch Inst Fundamental Energy Res, Partner Trilateral Euregio Cluster, De Zaale 20, NL-5612 AJ Eindhoven, Netherlands - Autor o Coautor
Dublin City Univ, Natl Ctr Plasma Sci & Technol, Glasnevin Dublin 9, Ireland - Autor o Coautor
Forschungszentrum Julich, Inst Energie & Klimaforsch Plasmaphys, Partner Trilateral Euregio Cluster TEC, D-52425 Julich, Germany - Autor o Coautor
Katholieke Univ Leuven, Dept Comp Sci, Celestijnenlaan 200A, B-3001 Leuven, Belgium - Autor o Coautor
Katholieke Univ Leuven, Dept Mech Engn, Celestijnenlaan 300, B-3001 Leuven, Belgium - Autor o Coautor
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Resumen

Neutral gas physics and neutral interactions with the plasma are key aspects of edge plasma and divertor physics in a fusion reactor including the detachment phenomenon often seen as key to dealing with the power exhaust challenges. A full physics description of the neutral gas dynamics requires a 6D kinetic approach, potentially time dependent, where the details of the wall geometry play a substantial role, to the extent that, e.g., the subdivertor region has to be included. The Monte Carlo (MC) approach used for about 30 years in EIRENE (Reiter et al 2005 Fusion Sci. Technol. 47 172-86), is well suited to solve these types of complex problems. Indeed, the MC approach allows simulating the 6D kinetic equation without having to store the velocity distribution on a 6D grid, at the cost of introducing statistical noise. MC also provides very good flexibility in terms of geometry and atomic and molecular (A&M) processes. However, it becomes computationally extremely demanding in high-collisional regions (HCRs) as anticipated in ITER and DEMO. Parallelization on particles helps reducing the simulation wall clock time, but to provide speed-up in situations where single trajectories potentially involve a very large number of A&M events, it is important to derive a hierarchy of models in terms of accuracy and to clearly identify for what type of physics issues they provide reliable answers. It was demonstrated that advanced fluid neutral models are very accurate in HCRs, and at least an order of magnitude faster than fully kinetic simulations. Based on these fluid models, three hybrid fluid-kinetic approaches are introduced: a spatially hybrid technique, a micro-macro hybrid method, and an asymptotic-preserving MC scheme, to combine the efficiency of a fluid model with the accuracy of a kinetic description. In addition, A&M ions involved in the edge plasma chemistry can also be treated kinetically within the MC solver, opening the way for further hybridisation by enabling kinetic impurity ion transport calculations. This paper aims to give an overview of methods mentioned and suggests the most prospective combinations to be developed.
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Palabras clave

Affordable and clean energyCode performanceDesignDivertorEdge and divertor plasmaEirene codeFluid-kinetic hybridisationImplementationMonte carloNeutralsPhysicsPlasmaSolps-iterTransport simulations

Indicios de calidad

Impacto bibliométrico. Análisis de la aportación y canal de difusión

El trabajo ha sido publicado en la revista NUCLEAR FUSION debido a la progresión y el buen impacto que ha alcanzado en los últimos años, según la agencia Scopus (SJR), se ha convertido en una referencia en su campo. En el año de publicación del trabajo, 2022, se encontraba en la posición , consiguiendo con ello situarse como revista Q1 (Primer Cuartil), en la categoría Condensed Matter Physics. Destacable, igualmente, el hecho de que la Revista está posicionada por encima del Percentil 90.

Desde una perspectiva relativa, y atendiendo al indicador del impacto normalizado calculado a partir de las Citas Mundiales proporcionadas por WoS (ESI, Clarivate), arroja un valor para la normalización de citas relativas a la tasa de citación esperada de: 3.47. Esto indica que, de manera comparada con trabajos en la misma disciplina y en el mismo año de publicación, lo ubica como trabajo citado por encima de la media. (fuente consultada: ESI 13 Nov 2025)

Esta información viene reforzada por otros indicadores del mismo tipo, que aunque dinámicos en el tiempo y dependientes del conjunto de citaciones medias mundiales en el momento de su cálculo, coinciden en posicionar en algún momento al trabajo, entre el 50% más citados dentro de su temática:

  • Media Ponderada del Impacto Normalizado de la agencia Scopus: 2.27 (fuente consultada: FECYT Mar 2025)

De manera concreta y atendiendo a las diferentes agencias de indexación, el trabajo ha acumulado, hasta la fecha 2026-04-24, el siguiente número de citas:

  • WoS: 23
  • Scopus: 25
  • Google Scholar: 36
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Impacto y visibilidad social

Desde la dimensión de Influencia o adopción social, y tomando como base las métricas asociadas a las menciones e interacciones proporcionadas por agencias especializadas en el cálculo de las denominadas “Métricas Alternativas o Sociales”, podemos destacar a fecha 2026-04-24:

  • El uso, desde el ámbito académico evidenciado por el indicador de la agencia Altmetric referido como agregaciones realizadas por el gestor bibliográfico personal Mendeley, nos da un total de: 9.
  • La utilización de esta aportación en marcadores, bifurcaciones de código, añadidos a listas de favoritos para una lectura recurrente, así como visualizaciones generales, indica que alguien está usando la publicación como base de su trabajo actual. Esto puede ser un indicador destacado de futuras citas más formales y académicas. Tal afirmación es avalada por el resultado del indicador “Capture” que arroja un total de: 9 (PlumX).

Con una intencionalidad más de divulgación y orientada a audiencias más generales podemos observar otras puntuaciones más globales como:

  • El Score total de Altmetric: 1.
  • El número de menciones en la red social X (antes Twitter): 1 (Altmetric).

Es fundamental presentar evidencias que respalden la plena alineación con los principios y directrices institucionales en torno a la Ciencia Abierta y la Conservación y Difusión del Patrimonio Intelectual. Un claro ejemplo de ello es:

  • El trabajo se ha enviado a una revista cuya política editorial permite la publicación en abierto Open Access.
  • Asignación de un Handle/URN como identificador dentro del Depósito en el Repositorio Institucional: https://oa.upm.es/93147/

Como resultado de la publicación del trabajo en el repositorio institucional, se han obtenido datos estadísticos de uso que reflejan su impacto. En términos de difusión, podemos afirmar que, hasta la fecha

  • Visualizaciones: 26
  • Descargas: 21
Siguiendo con el impacto social del trabajo, es importante enfatizar el hecho de que, por su contenido, puede ser asignado a la línea de interés del ODS 7 - Affordable and clean energy, con una probabilidad del 60% según el algoritmo mBERT desarrollado por Aurora University.
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Análisis de liderazgo de los autores institucionales

Este trabajo se ha realizado con colaboración internacional, concretamente con investigadores de: Belgium; Finland; France; Germany; Netherlands; United Kingdom.

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Reconocimientos ligados al ítem

The paper presents a joint effort within the EUROfusion Theory and Advanced Simulation Coordination (E-TASC), task 'NGM' 2019-2020 and the related O-EIRENE HLST project. This work has been carried out within the framework of the EUROfusion Consortium and has received funding from the Euratom research and training programme 2014-2018 and 2019-2020 under Grant Agreement No. 633053. The views and opinions expressed herein do not necessarily reflect those of the European Commission. W. Van Uytven is funded by a PhD fellowship of the Research Foundation Flanders (FWO). Parts of the work were supported by the Research Foundation Flanders (FWO) under project Grant G078316N.
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