Токамаците се уреди кои се користат во фузија со магнетно ограничување. Во овие реакции, моќното магнетно поле се користи за контролирање и задржување на плазмата со топла фузија гориво во јадрото на реакторот. Плазмата се загрева до високи температури со вбризгување на неутрален зрак или греење со радиофреквенција. Главната цел е да се одржи стабилна плазма состојба во која реакциите на фузија може да се случуваат континуирано, обезбедувајќи неограничен извор на енергија.
Една неодамнешна студија на научниците од Националната лабораторија Oakridge (ORNL), Принстон плазма физика лабораторија (PPPL) и Tokamak Energy Ltd означува голем напредок во истражувањето на енергијата на фузија. Тимот достигна температури од речиси 100 милиони Целзиусови степени, што е неопходно за електраните со фузија да произведуваат комерцијална енергија.
Покрај тоа, постигнаа високи температури во компактен токамак, што никој досега не го направил!
Во оваа студија, научниците се фокусираа на подобрување на условите за работа на сферичниот токамак на високо поле (ST) наречен ST40. Во споредба со другите термонуклеарни уреди, уредот ST40 се одликува со помала големина и сферична плазма.
Тимот користеше пристап сличен на оној што се користеше во 1990-тите во TFTR tokamak, кој генерира повеќе од 10 милиони вати фузија моќ. ST40 работеше во тороидално (во облик на крофна) магнетно поле со интензитет малку над 2 Тесла.
За да ја загрее плазмата, тимот користел 1,8 милиони вати високоенергетски неутрални честички. Иако испуштањето на плазмата, или периодот кога активно се случуваа термонуклеарни реакции, траеше само 0,15 секунди, температурата на јоните во јадрото достигна повеќе од 100 милиони степени Целзиусови.
За мерење на температурите на јоните, тимот го користеше транспортниот код TRANSP развиен во PPPL. Овој код е корисен затоа што ги зема предвид измерените температурни профили на нечистотии и деутериум, главното гориво што се користи во реакторите за фузија.
Тие откриле дека температурниот опсег за нечистотии надминува 8,6 keV (околу 100 милиони степени Целзиусови), додека температурниот опсег за деутериум е блиску до оваа вредност. Ова откритие сугерира дека методот на загревање користен во експериментот бил ефикасен за постигнување на посакуваните високи температури.
Резултатите даваат оптимизам за идниот развој на термонуклеарни централи засновани на компактни сферични високополески токамаци. Овие достигнувања би можеле да доведат до поефикасни и економски исплатливи решенија на полето на енергијата од фузија, нудејќи ветувачки пат кон одржливо и чисто производство на енергија.
Прочитајте исто така: