ТОКАМАК

ТОКАМАК (сокр. от "тороидальная
камера с магнитным полем"), замкнутая магнитная ловушка, имеющая
форму тора и предназначенная для создания и удержания высокотемпературной
плазмы.
Предложена в 1950 И. Е. Таммом и А. Д. Сахаровым
в связи
с проблемой управляемого термоядерного синтеза (УТС). Основополагающий
вклад в разработку и изучение систем типа Т. внёс коллектив сов. учёных
под руководством Л. А. Арцимовича, к-рый с 1956 начал экспериментальные
исследования этих систем в Институте атомной энергии им. И. В. Курчатова
(ИАЭ).

Удерживающее и стабилизирующее плазму
магнитное поле в Т. есть сумма трёх полей: поля
создаваемого током I, текущим по тороидальному плазменному витку;
значительно более сильного тороидального поля
параллельного току; относительно слабого поперечного поля
направленного параллельно главной оси тора.
создаётся катушками, намотанными на тор,-
расположенными вдоль тора проводниками. Силовые линии суммарного магнитного
поля имеют вид спиралей, которые, многократно обходя вокруг тора, образуют
систему замкнутых вложенных друг в друга тороидальных магнитных поверхностей.
Плазма в Т. магнитогидродинамически устойчива, если выполняется критерий
Шафранова - Крускала: где R
- большой радиус тора, а - радиус поперечного сечения плазменного
витка. Поперечное поле необходимо
для удержания плазмы в равновесии. Плазма нагревается протекающим по ней
током; для её дополнит. нагрева используют переменные электромагнитные
поля и инжекцию быстрых нейтральных атомов.

В 1968 на Токамаке Т-4, сооружённом
в ИАЭ, была впервые получена квазистационарная физическая термоядерная
реакция. Характеристики установки Т-4: а = 17 см, R = 90
см,
1= 1,5 *10⁵а. Максимальные достигнутые на ней
параметры плазмы: темп-ра ионов дейтерия 8 *10⁶ К, плотность
ионов время удержания энергии
в плазме 0,02 сек. С начала 70-х гг. 20 в. системы Т. заняли лидирующее
положение в исследованиях по УТС во всём мире. К 1976 закончено сооружение
установок, значительно более крупных, чем Т-4, а именно - Т-10 в СССР,
PLT и Алкатор в США, TFR во Франции. Ряд проектов термоядерного реактора,
осуществление к-рых планируется на конец 20 в., основан на системах Т.

Лит. см. при ст. Управляемый
термоядерный синтез. В. С. Муховатов.

А Б В Г Д Е Ё 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