توکامک

توکامک (به روسی: Токамак) و (به انگلیسی: Tokamak) نام نوعی دستگاه است که کار آن محصورسازی پلاسما است و برای ایجاد پایداری پلاسما بر مبنای محصورسازی مغناطیسی طراحی شده‌است.

داخل چنبرهٔ توکامک TCV در سوئیس

این سیستم‌ها حاوی پلاسمای دوتریوم-تریتیوم هستند که توسط دو سری میدان مغناطیسی نگهداری می‌شوند، و شکلی مانند چنبره تشکیل می‌دهند.

توکامک یکی از گونه‌های مختلف از دستگاه‌های هم‌جوشی محصورسازی مغناطیسی، و یکی از نامزدها برای تولید کنترل قدرت همجوشی گرما است که بیشترین تحقیق روی آن انجام شده‌است. در توکامک‌ها از میدان‌های مغناطیسی برای محصور کردن پلاسما استفاده می‌شود زیرا که هیچ مواد جامدی نمی‌تواند درجه حرارت بسیار بالای پلاسما را تحمل کند. استلراتور یک جایگزین برای توکامک است.

در دستگاه توکامک سعی می‌شود پلاسما را توسط ابزارها و میدان‌های مغناطیسی مختلف، در محفظه‌ای چنبره‌ای شکل محصور کنند تا از برخورد آن به دیواره و فروپاشی جلوگیری شود. از مهمترین میدان‌های مغناطیسی در توکامک می‌توان به موارد زیر اشاره کرد.

میدان‌ها در توکامک
  • میدان مغناطیسی سمتی یا چنبره‌ای
  • میدان مغناطیسی قطبی
  • میدان مغناطیسی عمودی

توکامک در دههٔ ۱۹۵۰ توسط فیزیکدانان شوروی ایگور یوگنیویچ تام و آندره ساخاروف، با الهام از ایده اولیه از لو آرتسیموویچ اختراع شد. کاربرد توکامک‌ها در نهایت برای دستیابی به تولید انرژی هسته‌ای از طریق روش گداخت هسته‌ای است.

توکامک‌های مشهور

توکامک‌های زیادی در اقصی نقاط جهان مشغول به فعالیت بوده و هستند. از میان آنان، توکامک‌های مشهور در زیر فهرست بندی شده‌اند.

کنونی
توکامک KSTAR کره جنوبی

بازنشسته
  • LT-۱ استرالیا، ۱۹۶۳
  • T-۳، روسیه
  • T-۴، روسیه
  • Texas Turbulent Tokamak، دانشگاه تگزاس در آستین، ۱۹۷۱
  • Alcator A و Alcator C، دانشگاه‌ام آی تی، ۱۹۷۵ تا ۱۹۸۸.
  • TFTR ، دانشگاه پرینستون، ۱۹۸۲ تا ۱۹۹۷
  • CASTOR,[5] جمهوری چک، ۱۹۸۳ تا ۲۰۰۶
  • T-۱۵، روسیه، ۱۹۸۸ تا ۲۰۰۵
  • UCLA Electric Tokamak، دانشگاه کالیفرنیا در لس آنجلس، ۱۹۹۹ تا ۲۰۰۵
  • Tokamak de Varennes، کانادا، ۱۹۸۷ تا ۱۹۹۹
  • START، انگلستان، ۱۹۹۱ تا ۱۹۹۸

آینده
  • ITER، فرانسه
  • SST-۱، هند،[6]
  • DEMO، ۲۰۲۴، در صورت موفقیت‌آمیز بودن ITER

در ایران

بخش تحقیقات فیزیک اتمی و ملکولی مرکز تحقیقات فیزیک پلاسمای دانشگاه آزاد اسلامی واحد علوم و تحقیقات تهران، در سال ۱۳۷۳ یک دستگاه توکامک مشتق T-1 روسی را از چین خریداری و راه‌اندازی کرد که با عنوان IR-T1 نامگذاری شد. هدف از این توکامک آزمایشی، پیشبرد تحقیقات و مطالعات پیشرفته در زمینه فیزیک پلاسما و همجوشی هسته‌ای عنوان گردید.[7] توکامک IR-T1 در زمره توکامک‌های کوچک و با راندمان بالا می‌باشد.

نگارخانه
  • توکامک از دو سری میدان (طولی و عرضی) بهره می‌برد
  • دید مقطعی یک چنبره و پلاسمای داخل آن
  • میدان چنبره
  • تمبر یادبود بمناسبت ساخت توکامک T-3

جستارهای وابسته
در ویکی‌انبار پرونده‌هایی دربارهٔ توکامک موجود است.

منابع
  1. «Tore Supra». بایگانی‌شده از اصلی در ۱۵ نوامبر ۲۰۱۲. دریافت‌شده در ۲۵ اوت ۲۰۰۹.
  2. DIII-D
  3. «ISTTOK». بایگانی‌شده از اصلی در ۷ مارس ۲۰۱۰. دریافت‌شده در ۲۵ اوت ۲۰۰۹.
  4. «Alcator C-Mod». بایگانی‌شده از اصلی در ۹ ژوئیه ۲۰۱۵. دریافت‌شده در ۲۵ اوت ۲۰۰۹.
  5. «TOKAMAK DEPARTMENT». بایگانی‌شده از اصلی در ۲۲ فوریه ۲۰۰۹. دریافت‌شده در ۲۵ اوت ۲۰۰۹.
  6. «The SST-1 Tokamak Page». بایگانی‌شده از اصلی در ۲۰ ژوئن ۲۰۱۴. دریافت‌شده در ۲۵ اوت ۲۰۰۹.
  7. "Tokamak IR-T1". 16 August 2019. Archived from the original on 16 August 2019. Retrieved 16 August 2019.
This article is issued from Wikipedia. The text is licensed under Creative Commons - Attribution - Sharealike. Additional terms may apply for the media files.