Tokamaks: Thiết bị nghiên cứu phản ứng plasma và phản ứng nhiệt hạch

Tokamaks là thiết bị sử dụng từ trường để giam giữ và nghiên cứu plasma, một loại khí nóng, bị ion hóa có chứa các hạt cơ bản của vật chất. Tokamaks là một loại thiết bị nhiệt hạch giam cầm từ tính, có nghĩa là chúng sử dụng từ trường để chứa và làm nóng plasma đến mức xảy ra phản ứng nhiệt hạch.
Tên "tokamak" xuất phát từ từ tiếng Nga "токамак", tạm dịch là "hình xuyến" buồng có từ trường hướng trục." Tokamak là một bình hình xuyến (hình bánh rán) chứa plasma và từ trường hướng trục được sử dụng để giam giữ plasma bên trong bình.
Tokamak được thiết kế để nghiên cứu hành vi của plasma ở nhiệt độ và áp suất tìm thấy trong lõi của một ngôi sao. Bằng cách tạo ra những điều kiện này trên Trái đất, các nhà khoa học có thể nghiên cứu tính chất của plasma và các quá trình xảy ra bên trong chúng, chẳng hạn như phản ứng nhiệt hạch.
Tokamaks đã được sử dụng để nghiên cứu nhiều hiện tượng liên quan đến plasma và phản ứng tổng hợp, bao gồm:
* Sự giam cầm plasma và tính ổn định
* Gia nhiệt plasma và vận chuyển năng lượng
* Động học và năng suất phản ứng nhiệt hạch
* Tương tác tường plasma và khoa học vật liệu

Có một số tokamak hiện đang hoạt động trên khắp thế giới, bao gồm cả Joint European Torus (JET) ở Anh, Lò phản ứng thử nghiệm nhiệt hạch Tokamak (TFTR) ) tại Phòng thí nghiệm Vật lý Plasma Princeton (PPPL) ở Mỹ và Lò phản ứng Thí nghiệm Nhiệt hạch Quốc tế (ITER) ở Pháp. Những thiết bị này được sử dụng để nghiên cứu hoạt động của plasma và phản ứng nhiệt hạch trong nhiều điều kiện khác nhau và chúng đang giúp các nhà khoa học hiểu rõ hơn về tính chất vật lý của phản ứng tổng hợp và cách khai thác nó như một nguồn năng lượng.