افتح القائمة الرئيسية

توكاماك

التوكاماك Tokamak نوع من أنواع مفاعل نووي الاندماجية وطريقة لبناء هذه المفاعلات. وتوكاماك Tokamak اختصار للمفردة الروسية тороидальная камера в магнитных катушках والتي تعني الغرفة الدائرية داخل مستحثات مغناطيسية.

ما زالت هذه الطريقة قيد البحث والتجربة ولم تصل مرحلة الاستغلال الاقتصادي بعد. تعمل هذه الطريقة عن طريق رفع درجة حرارة بلازما إلى درجة اندماج نووي. وبما أن البلازما ذات درجة حرارة عالية جدا فإنه يجب فصلها وإبعادها وجعلها لا تلامس مكونات المفاعل وإلا أتلفته وتسبب ذلك في برودتها وانقطاع التفاعل الاندماجي. يتم في المفاعلات المبنية على طريقة توكاماك جعل البلازما تطفو وسط المفاعل دون أن تلامس أيا من أجزائه عن طريق مغناطيسات تحافظ على الپلازما في مسار دائري. في الوقت الراهن تتمثل الصعوبات أمام هذا النوع من المفاعلات في الحفاظ على تواصل التفاعل الاندماجي أي على حرارة البلازما حيث أن اختلاف السرعة في طبقات البلازما الدخلية والخارجية يسبب تداخلات تقلل من درجة الحرارة مما يتطلب جعل الحقل المغنطيسي أو القوة المغناطيسية في شكل لولبي. هذا يتم عن طريق ضخ تيار كهربائي في البلازما يساهم في رفع درجة حرارتها قليلا مع خفض فعل التداخلات الغير مناسبة. كما أن تبريد المفاعل أيضا لا يسمح بتشغيله المتواصل ولذلك فهو يعمل فقط بتقطع نبضي. كل هذا أدى في أحسن الأحوال حاليا إلى إمكان استرداد كمية الطاقة التي تستهلك لتشغيل المفاعل، أي أنه لا يزال لا يصلح لإنتاج الكهرباء. ويبغي الفيزيائيون أن مفاعلات تجريبية في المستقبل أن يثبتوا إمكانية إنتاج طاقة أكبر من تلك اللازمة لتشغيلها.

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

فهرست

التاريخ

التصميم

 
Tokamak magnetic field and current. Shown is the toroidal field and the coils (blue) that produce it, the plasma current (red) and the poloidal field produced by it, and the resulting twisted field when these are overlaid.


احترار الپلازما

Ohmic heating

Neutral-beam injection

الانضعاط المغناطيسي

 
Set of hyperfrequency tubes (84 GHz and 118 GHz) for plasma heating by electron cyclotron waves on the Tokamak à Configuration Variable (TCV). Courtesy of CRPP-EPFL, Association Suisse-Euratom.

Radio-frequency heating

أنظمة التبريد

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

الستيلراتور

الستيلراتور هو أيضا طريقة مشابهة لبناء المفاعلات اللإندماجية غير أنها تمتلك ميزة أن تقليل الخسائر الناتجة عن التداخلات لا يكون عن طريق تيار كهربائي يضخ في البلازما بل عن طريق بناء وشكل هندسي أكثر تعقيدا للمغناطيسات التي تولد الحقل المغنطيسي.

ويشترك كلا المفاعلين في ميزة أنهما أكثر أمنا من المفاعلات التقليدية الانشطارية بسبب أن تفاعل الانشطار النووي ينقطع بمجرد ملامسة البلازما لجدار المفاعل ، كما أن النفايات الناتجة أقل إشعاعا من تلك التي تنتج عن مفاعلات نووية انشطارية.

مشروعات التوكاماك التجريبية

عمليات حالية

(مرتبة زمنياً)

 
Alcator C-Mod

عمليات سابقة

 
The control room of the Alcator C tokamak at the MIT Plasma Science and Fusion Center, in about 1982–1983.


. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

مستقبلية

انظر أيضاً

الهوامش

  1. ^ Golem tokamak
  2. ^ أ ب Institute of Plasma Physics, Czech Academy of Science
  3. ^ Ramos J., Meléndez L. et al., Diseño del Tokamak Novillo, Rev. Mex. Fís. 29 (4), 551, 1983
  4. ^ Tore Supra
  5. ^ DIII-D (video)
  6. ^ ISTTOK
  7. ^ Alcator C-Mod
  8. ^ [1]
  9. ^ The SST-1 Tokamak Page
  10. ^ "Tokamak". Pprc.srbiau.ac.ir. Retrieved 2012-06-28.
  11. ^ "ITER & Beyond. The Phases of ITER". Retrieved 12 September 2012.

المصادر

  • Horton, W. (2012). Turbulent Transport in Magnetized Plasmas. World Scientific. ISBN 978-981-4383-53-0.
  • 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.CS1 maint: multiple names: authors list (link)
  • Dolan, Thomas J. (1982). Fusion Research, Volume 1 - Principles. Pergamon Press. قالب:LCC.
  • Nishikawa, K., Wakatani, M. (2000). Plasma Physics. Springer-Verlag. ISBN 3-540-65285-X.CS1 maint: multiple names: authors list (link)
  • Raeder, J. (1986). Controlled Nuclear Fusion. John Wiley & Sons. ISBN 0-471-10312-8. Unknown parameter |coauthors= ignored (|author= suggested) (help)
  • Wesson, John (2000). The Science of JET (PDF).
  • Wesson, John (2004). Tokamaks. Oxford University Press. ISBN 0-19-850922-7. Unknown parameter |coauthors= ignored (|author= suggested) (help)

وصلات خارجية