Токамак
 
а б в г д е ж з и й к л м н о п р с т у ф х ц ч ш щ ъ ы ь э ю я
 

Токамак

Токамак (скорочене від «тороїдальна камера з магнітним полем»), замкнута магнітна пастка, що має форму тора і призначена для створення і утримання високотемпературною плазми . Запропонована в 1950 І. Е. Таммом і А. Д. Сахаровим у зв'язку з проблемою керованого термоядерного синтезу (УТС). Основоположний вклад в розробку і вивчення систем типа Т. вніс колектив радянських учених під керівництвом Л. А. Арцимовіча, який з 1956 почав експериментальні дослідження цих систем в Інституті атомної енергії ім. І. В. Курчатова (ІАЕ).

  Утримуюче і стабілізуюче плазму магнітне поле в Т. є сума три полів: поля Н w , що створюється струмом I , поточним по тороїдальному плазмовому витку; значно сильнішого тороїдального поля Н j , паралельного струму; відносно слабкого поперечного поля H ^ , направленого паралельно головній осі тора. H j , створюється котушками, намотаними на тор, Н ^ — розташованими уздовж тора провідниками. Силові лінії сумарного магнітного поля мають вигляд спіралей, які, багато разів обходячи довкола тора, утворюють систему замкнутих вкладених один в одного тороїдальних магнітних поверхонь. Плазма в Т. маг-нітогидродінамічеськи стійка, якщо виконується критерій Шафранова — Круськала: Н j а / Н w R > 1, де R —большой радіус тора, а — радіус поперечного перетину плазмового витка. Поперечне поле Н ^ »  Н w а / R необхідне для утримання плазми в рівновазі. Плазма нагрівається струмом, що протікає по ній; для її додаткового нагріву використовують змінні електромагнітні поля і інжекцію швидких нейтральних атомів.

  В 1968 на Токамаке Т-4, спорудженому в ІАЕ, була вперше отримана квазістаціонарна фізична термоядерна реакція. Характеристики установки Т-4: а = 17 см , R = 90 см , H j = 3,5×10 е , I = 1,5×10 а . Максимальні досягнуті на ній параметри плазми: температура іонів дейтерію ~ 8×10 До, щільність іонів ~ 10 14 см —3 , час утримання енергії в плазмі ~ 0,02 сік . З початку 70-х рр. 20 ст системи Т. зайняли лідируюче положення в дослідженнях по УТС у всьому світі. До 1976 закінчено спорудження установок, значно більших, ніж Т-4, а саме — Т-10 в СРСР, PLT і Алкатор в США, TFR у Франції. Ряд проектів термоядерного реактора, здійснення яких планується на кінець 20 ст, заснований на системах Т.

 

  Літ.: див.(дивися) при ст. Керований термоядерний синтез .

  Ст С. Муховатов.