Tokamak

Tokamak’ens magnetfelter og strømme. Der er her vist de toroidale (donut-formede) felter og de spoler (blå), som danner dem. Plasma-strømmen er vist (rød) og det poloidale felt, som inducerer strømmen - og det resulterende snoede felt, når disse lægges sammen.

En tokamak (tокамак) er en type fusionsreaktordesign, som anvender et torusformet magnetfelt til at indeslutte plasmaet. Navnet stammer fra den russiske forkortelse токамак, for "тороидальная камера в магнитных катушках" (toroidalnaja kamera v magnitnykh katusjkakh) – "toroidalkammer i magnetspoler".

For at opnå en stabil plasmaligevægt forudsætter det magnetfeltlinjer, der bevæger sig rundt om torussen med en skruelinjeform. Sådan et skruelinjeformet felt kan dannes ved at tilføje et toroidalformet felt (gående rundt om torussen i cirkler) og en poloidalt felt (gående i cirkler vinkelret på dette toroidale felt). I en tokamak dannes det toroidale felt med elektromagneter, som går rundt om torussen - og det poloidale felt er resultatet af en toroidal elektrisk strøm, der løber inde i plasmaet. Denne elektriske vekselstrøm bliver induceret i plasmaet med et andet system af elektromagneter.

Tokamakken er en af adskillige typer af magnetiske indeslutningsenheder og er en af de mest udforskede kandidater for at opnå et producere en styret termonuklear fusionskraft. Magnetfelter anvendes til at indeslutte plasmaet, da ingen faststoffer kan klare de ekstremt høje plasmatemperaturer.

Tokamakker blev opfundet i 1950'erne af de sovjetiske fysikere Igor Tamm og Andrei Sakharov - og inspireret af en oprindelig ide fra Oleg Lavrentiev.[1]

Eksperimentelle tokamakker

Aktuelt i drift

(i kronologisk orden fra driftsstart)

Alcator C-Mod

Tidligere i drift

Alcator C tokamak's kontrolrum ved MIT Plasma Science and Fusion Center, omkring 1982–1983.
  • 1960s: T-3 og T-4, i Kurchatov Institute, Moskva, Rusland (tidligere Sovjetunionen); T-4 i drift 1968.
  • 1963: LT-1, Australia National University's plasma physics group byggede den første tokamak udenfor Sovjetunionen c. 1963
  • 1971-1980: Texas Turbulent Tokamak, University of Texas at Austin, USA
  • 1973-1976: Tokamak de Fontenay aux Roses (TFR), nær Paris, Frankrig
  • 1973-1979: Alcator A, MIT, USA
  • 1978-1987: Alcator C, MIT, USA
  • 1979-1998: MT-1 Tokamak, Budapest, Ungarn (Bygget af Kurchatov Institute, Rusland, transporteret til Ungarn i 1979, genopbygget som MT-1M i 1991)
  • 1982-1997: TFTR, Princeton University, USA
  • 1987-1999: Tokamak de Varennes; Varennes, Canada; driftet af Hydro-Québec og anvendt af forskere fra Institut de recherche en électricité du Québec (IREQ) og Institut national de la recherche scientifique (INRS)
  • 1988-2005: T-15, i Kurchatov Institute, Moskva, Rusland (tidligere Sovjetunionen); 10 MW
  • 1991-1998: START i Culham, Storbritannien
  • 1990'ere-2001: COMPASS, i Culham, Storbritannien
  • 1994-2001: HL-1M Tokamak, i Chengdu, Kina
  • 1999-2005: UCLA Electric Tokamak, i Los Angeles, USA

Planlagte

  • ITER, internationalt projekt i Cadarache, Frankrig; 500 MW; bygning startede i 2010, første plasma forventes i 2020.[14]
  • DEMO; 2000 MW, vedvarende drift, forbundet til elnettet. Planlagt efterfølger til ITER; bygning forventes startet i 2024.

Kilder/referencer

  1. ↑ Bondarenko B D "Role played by O. A. Lavrent'ev in the formulation of the problem and the initiation of research into controlled nuclear fusion in the USSR" Phys. Usp. 44 844 (2001) available online
  2. ↑ Golem tokamak
  3. 1 2 "Institute of Plasma Physics, Czech Academy of Science". Arkiveret fra originalen 1. september 2015. Hentet 25. oktober 2014.
  4. ↑ "History of Golem". Arkiveret fra originalen 17. februar 2013. Hentet 25. oktober 2014.
  5. ↑ Ramos J., Meléndez L. et al., Diseño del Tokamak Novillo, Rev. Mex. Fís. 29 (4), 551, 1983
  6. ↑ "Tore Supra". Arkiveret fra originalen 15. november 2012. Hentet 25. oktober 2014.
  7. ↑ DIII-D (video)
  8. ↑ "ISTTOK". Arkiveret fra originalen 7. marts 2010. Hentet 25. oktober 2014.
  9. ↑ "Arkiveret kopi" (PDF). Arkiveret fra originalen (PDF) 13. marts 2018. Hentet 25. oktober 2014.
  10. ↑ "Alcator C-Mod". Arkiveret fra originalen 9. juli 2015. Hentet 25. oktober 2014.
  11. ↑ Pegasus Toroidal Experiment
  12. ↑ The SST-1 Tokamak Page
  13. ↑ "Tokamak". Pprc.srbiau.ac.ir. Arkiveret fra originalen 12. maj 2012. Hentet 2012-06-28.
  14. ↑ "ITER & Beyond. The Phases of ITER". Hentet 12. september 2012.
  • Braams, C.M., Stott, P.E. (2002). Nuclear Fusion: Half a Century of Magnetic Confinement Research. Institute of Physics Publishing. ISBN 0-7503-0705-6.{{cite book}}: CS1-vedligeholdelse: Flere navne: authors list (link)
  • Dolan, Thomas J. (1982). Fusion Research, Volume 1 - Principles. Pergamon Press. Skabelon:LCC.
  • Nishikawa, K., Wakatani, M. (2000). Plasma Physics. Springer-Verlag. ISBN 3-540-65285-X.{{cite book}}: CS1-vedligeholdelse: Flere navne: authors list (link)
  • Raeder, J.; et al. (1986). Controlled Nuclear Fusion. John Wiley & Sons. ISBN 0-471-10312-8. {{cite book}}: Eksplicit brug af et al. i: |author2= (hjælp)
  • Wesson, John (2000). The Science of JET (PDF). Arkiveret fra originalen (PDF) 12. maj 2013. Hentet 25. oktober 2014.
  • Wesson, John; et al. (2004). Tokamaks. Oxford University Press. ISBN 0-19-850922-7. {{cite book}}: Eksplicit brug af et al. i: |author2= (hjælp)

Se også

  • Magnetisk spejl
  • Edge-Localized Mode
  • Stellarator
  • Dynomak
  • Reversed-field pinch

Eksterne henvisninger

 Wikimedia Commons har medier relateret til:
This article is issued from Wikipedia. The text is licensed under Creative Commons - Attribution - Sharealike. Additional terms may apply for the media files.