Токамак

Опубликовано 26.07.2012 Ведущий Антон Панкратов

В наше время, после создания таких мощных общеевропейских ускорителей частиц как Большой Адронный Колайдер, в Швейцарии, немногие вспоминают о том сколь серьёзные исследования в области высоких температур в которых мощные магнитные поля использовались не для ускорения, а для удержания рабочего тела, находящегося в четвертом состоянии вещества-плазме. Этот прибор имеет на наименование Токамак, что расшифровывается как ТОроидальная КАмера с МАгнитными Катушками) Плазма удерживается не стенками камеры, которые не способны выдержать её температуру, а специально создаваемым магнитным полем. Особенностью токамака является использование электрического тока, протекающего через плазму для создания полоидального поля, необходимого для равновесия плазмы. Этим он отличается от стелларатора, в котором и тороидальное и полоидальное поле создается с помощью магнитных катушек. Токамак представляет собой тороидальную вакуумную камеру, на которую намотаны катушки для создания (тороидального) магнитного поля. Из вакуумной камеры сначала откачивают воздух, а затем заполняют её смесью дейтерия и трития. Затем, с помощью индуктора, в камере создают вихревое электрическое поле. Индуктор представляет собой первичную обмотку большого трансформатора, в котором камера токамака является вторичной обмоткой. Электрическое поле вызывает протекание тока и зажигание в камере плазмы. Протекающий через плазму ток выполняет две задачи: Нагревает плаз-му так же, как нагревал бы любой другой проводник (омический нагрев); Создает вокруг себя магнитное поле. Это магнитное поле называется полоидальным (т.е. направленное вдоль линий, проходящих через полюсы сферической системы координат).
Использование токамаков является единственной доступной сейчас формой изучения управляемого термоядерного синтеза. По этой причине подобные устройства построены кроме России в США, Японии ,Китае ,Чехии и Великобритании. Кроме того существует международный проект ITER-Международный экспериментальный термоядерный реактор.