Tokamaks: laitteet plasma- ja fuusioreaktioiden tutkimiseen

Tokamakit ovat laitteita, jotka käyttävät magneettikenttiä plasman, joka on kuuma, ionisoitunut kaasu, joka sisältää aineen perushiukkasia, rajoittamiseen ja tutkimiseen. Tokamakit ovat yhden tyyppisiä magneettisia fuusiolaitteita, mikä tarkoittaa, että ne käyttävät magneettikenttiä plasman sisältämiseen ja lämmittämiseen pisteeseen, jossa fuusioreaktiot tapahtuvat. Nimi "tokamak" tulee venäjän sanoista "токамак", joka on karkeasti käännettynä "toroidaalinen". kammio aksiaalisella magneettikentällä." Tokamak on toroidinen (munkin muotoinen) astia, joka sisältää plasman, ja aksiaalista magneettikenttää käytetään plasman rajoittamiseen astiaan. Tokamakit on suunniteltu tutkimaan plasman käyttäytymistä lämpötiloissa ja paineissa, joita löytyy plasman ytimestä. tähti. Luomalla nämä olosuhteet maapallolle tiedemiehet voivat tutkia plasman ominaisuuksia ja niissä tapahtuvia prosesseja, kuten fuusioreaktioita. Tokamaksilla on tutkittu erilaisia plasmaan ja fuusioon liittyviä ilmiöitä, mukaan lukien:
* Plasman sulkeminen ja stabiliteetti* Plasman lämmitys ja energian siirto* Fuusioreaktion kinetiikka ja tuotto* Plasma-seinävuorovaikutus ja materiaalitiede

Ympäri maailmaa on tällä hetkellä toiminnassa useita tokamakeja, mukaan lukien Yhdistyneessä kuningaskunnassa sijaitseva Joint European Torus (JET) ja Tokamak Fusion Test Reactor (TFTR) ) Princeton Plasma Physics Laboratoryssa (PPPL) Yhdysvalloissa ja International Thermonuclear Experimental Reactorissa (ITER) Ranskassa. Näitä laitteita käytetään plasman käyttäytymisen ja fuusioreaktioiden tutkimiseen erilaisissa olosuhteissa, ja ne auttavat tutkijoita ymmärtämään paremmin fuusion fysiikkaa ja sitä, kuinka sitä voidaan hyödyntää energialähteenä.