Ero sivun ”Fuusioreaktori” versioiden välillä
| [katsottu versio] | [katsottu versio] |
Poistettu sisältö Lisätty sisältö
Jni (keskustelu | muokkaukset) p →Fuusioreaktio: kappaleet hieman eri järjestykseen |
Jni (keskustelu | muokkaukset) →Tokamak: +viitteitä |
||
Rivi 75:
[[Kuva:Tokamak fields lg.png|thumb|200px|[[Tokamak]]in magneettikenttä ja virta]]
Tokamak on tavallisin tapa toteuttaa fuusiolaite fuusioreaktoriin liittyvissä tutkimuksissa. Se on rakenteeltaan suhteellisen yksinkertainen ja helpohko toteuttaa. Tokamakeja on tämän takia rakennettu moniin maihin. Laite on munkkirinkilän eli [[torus|toruksen]] muotoinen tyhjiökammio, jota ympäröivät voimakkaat magneetit. Kammion keskellä on ohut kuuma vetyplasma, jota kuumennetaan ja pidetään paikoillaan miljoonien ampeerien suuruisilla sähkövirroilla. Magneettikentät ovat suuruuksiltaan useita tesloja, ja Tokamak vaatii kymmenien megawattien energian sisäänsyötön toimiakseen.<ref>Benson s. 923</ref>
Tokamakissa [[Fuusioreaktio|fuusioituva]] [[deuterium]] kuumennetaan vaihtuvalla magneettikentällä kuumaksi [[plasma]]ksi, joka pidetään renkaanmuotoisen kammion keskellä. Aluksi plasma kuumennetaan muuttuvien magneettikenttien aiheuttamalla virralla noin 30 miljoonaan asteeseen asti. Tämän jälkeen kuumennusta jatketaan muilla tavoilla, esimerkiksi hiukkassuihkuilla tai radiotaajuisella sähkökentällä. Plasman keskellä lämpötila on 100 miljoonaa astetta, reunalla 2 000 astetta. Plasma pysyy koossa ulkoisten magneettikenttien ja plasmassa esiintyvien virtojen aiheuttamien kenttien avulla. Nimi tokamak tulee venäjän sanoista ''toroidinen kammio magneettikäämeillä'' ({{k-ru|тороидальная камера с магнитными катушками|toroidalnaja kamera s magnitnymi katuškami}}). Tokamakin idean esittelivät venäläiset fyysikot [[Igor Tamm]] ja [[Andrei Saharov|Andrei Saharov]] [[1951]].
Tokamakin vakava kehittely alkoi Neuvostoliitossa 1960-luvulla. Tuleva koefuusioreaktori [[ITER]] on rakenteeltaan Tokamak. Koska plasmassa oleva magneettikenttä on rinkelimäinen, vakauttaa se sitä luonnostaan. Plasma pyrkii kuitenkin vaeltamaan pitkin magneettikenttää, ja suorassa päistään puristetussa "tukitussa" magneettikentässä plasma karkaa helposti.<ref>Benson s. 923</ref>
Magneettikenttä on renkaassa olevan ruuvikierteen muotoinen. Rengaskammion poikkileikkaus on yleensä ulospäin osoittava D. Toruksen muoto on sopiva, koska plasmalla on taipumus virrata tiettyyn suuntaan pitkin magneettikentän voimaviivoja. Näin plasma kiertää toruksessa. Tokamakissa on hienosta teoriasta huolimatta monia epävakaisuusilmiöitä, eikä siinäkään ole onnistuttu pitämään fuusioreaktiota käynnissä kovin kauan.
| |||