«Токамак»

(сокращённое от «тороидальная камера с магнитным полем»)

замкнутая магнитная ловушка (См. Магнитные ловушки), имеющая форму Тора и предназначенная для создания и удержания высокотемпературной плазмы (См. Плазма). Предложена в 1950 И. Е. Таммом и А. Д. Сахаровым в связи с проблемой управляемого термоядерного синтеза (См. Управляемый термоядерный синтез) (УТС). Основополагающий вклад в разработку и изучение систем типа Т. внёс коллектив советских учёных под руководством Л. А. Арцимовича, который 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 Н_ω, создаваемого током I, текущим по тороидальному плазменному витку; значительно более сильного тороидального поля Н_φ, параллельного току; относительно слабого поперечного поля H_⊥, направленного параллельно главной оси тора. H_φ, создаётся катушками, намотанными на тор, Н_⊥ — 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. маг-нитогидродинамически устойчива, если выполняется критерий Шафранова — Крускала: Нφа/Н_ωR > 1, где R —большой радиус тора, а — радиус поперечного сечения плазменного витка. Поперечное поле Н_⊥ — Н_ωа/R необходимо для удержания плазмы в равновесии. Плазма нагревается протекающим по ней током; для её дополнительного нагрева используют переменные электромагнитные поля и инжекцию быстрых нейтральных атомов.

В 1968 на Токамаке Т-4, сооруженном в ИАЭ, была впервые получена квазистационарная физическая термоядерная реакция. Характеристики установки Т-4: а = 17 см, R = 90 см, H_φ = 3,5․10⁴ э, I= 1,5․10⁵ а. Максимальные достигнутые на ней параметры плазмы: температура ионов дейтерия Токамак 8․10⁶ К, плотность ионов Токамак 10¹⁴см^—3, время удержания энергии в плазме Токамак 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 которых планируется на конец 20 в., основан на системах Т.

Лит.: см. при ст. Управляемый термоядерный синтез.

В. С. Муховатов.

ТОКАМАК (сокр. от "тороидальная камера с магнитными катушками") - тип тороидальной магнитной ловушки. По плазме, заключенной внутри тора, пропускают сильный ток, магнитное поле которого, складываясь с полем тороидального соленоида, образует конфигурацию магнитного поля, необходимую для равновесия и термоизоляции плазмы. Впервые разработан в Институте атомной энергии им. Курчатова для исследования проблемы управляемого термоядерного синтеза.

ТОКАМАК (сокращенное от "тороидальная камера с магнитными катушками"), квазистационарная система для исследования проблемы управляемого термоядерного синтеза. Необходимое для удержания и термоизоляции плазмы магнитное поле создается тороидальным соленоидом и полем тока, текущего по плазме внутри тора (смотри также Магнитные ловушки).

tokamac, tokamak

tokamak

ТОКАМАК

(сокр. от «тороидальная камера с магнитными катушками»), замкнутая магнитная ловушка, имеющая форму тора и предназначенная для создания и удержания высокотемпературной плазмы. Т. предложен 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 эксперим. исследования этих систем в Институте атомной энергии им. И. В. Курчатова (ИАЭ).

Удерживающее и стабилизирующее плазму магн. поле в Т. есть сумма трёх полей: поля Нw, создаваемого током I, текущим по тороидальному плазменному витку; значительно более сильного тороидального поля Нj, параллельного току; относительно слабого поперечного поля Н^, направленного параллельно гл. оси тора. Тороидальное поле.Hj создаётся катушками, намотанными на тор, H^ — расположенными вдоль тора проводниками. Силовые линии суммарного магн. поля имеют вид спиралей, к-рые, многократно обходя вокруг тора, образуют систему замкнутых вложенных друг в друга тороидальных магн. поверхностей. Плазма в Т. магнитогидродинамически устойчива, если выполняется т. н. критерий Шафранова — Крускала: Hj/HwR>1, где R — большой радиус тора, а — радиус поперечного сечения плазменного витка. Поперечное поле H^»Hwa/R необходимо для удержания плазмы в равновесии. Плазма нагревается протекающим по ней током; для её дополнит. нагрева используют перем. эл.-магн. поля и инжекцию быстрых нейтр. атомов.

В 1968 на Т-4, сооружённом в ИАЭ, была впервые получена квазистационарная физическая термоядерная реакция. С нач. 70-х гг. 20 в. системы Т. заняли лидирующее положение в исследованиях по УТС. К 1982 на Т. достигнуты «лед. параметры плазмы: энергетич. время жизни =0,1 с (на установках Т-10 в СССР и PLT в США) и темп-ра ионов на оси шнура 8
• 107 К (на PLT при нагреве пучками быстрых атомов).

Установки Т. след. поколения: Т-15 в СССР, TFTR в США, JET в странах Европейского экономич. сообщества и JT в Японии рассчитаны на достижение параметров плазмы, близких к необходимым для термоядерного реактора.

Термоядерная установка «Токамак-7». Институт атомной энергии им. И. В. Курчатова. Москва.

ТОКАМАК (тороидальная камера с магнитным полем), советский проект управляемого ЯДЕРНОГО СИНТЕЗА в реакторе, представляющем собой тороидальную камеру, на которую намотаны катушки трансформатора. По ПЛАЗМЕ, заключенной внутри тора, пропускается сильный ток, магнитное поле которого складывается с полем катушек (плазма - раскаленный ионизированный газ, способный достигать температуры, при которой возможен ядерный синтез). Несколько вариантов подобных устройств существует теперь за пределами бывшего Советского Союза.

токама́к

(сокращенное от «тороидальная камера с магнитными катушками»), тип тороидальной магнитной ловушки. По плазме, заключённой внутри тора, пропускают сильный ток, магнитное поле которого, складываясь с полем тороидального соленоида, образует конфигурацию магнитного поля, необходимую для равновесия и термоизоляции плазмы. Впервые разработан в Институте атомной энергии им. И. В. Курчатова для исследования проблемы управляемого термоядерного синтеза.

* * *

ТОКАМА́К (сокр. от «тороидальная камера с магнитными катушками»), тип тороидальной магнитной ловушки. По плазме, заключенной внутри тора, пропускают сильный ток, магнитное поле которого, складываясь с полем тороидального соленоида, образует конфигурацию магнитного поля, необходимую для равновесия и термоизоляции плазмы. Впервые разработан в Институте атомной энергии им. Курчатова для исследования проблемы управляемого термоядерного синтеза(см. УПРАВЛЯЕМЫЙ ТЕРМОЯДЕРНЫЙ СИНТЕЗ (УТС)).

tokamak

физ.

токама́к

физ.

токама́к

физ. токама́к

(сокр. от "тороидальная камера с магнитными катушками"), тип тороидальной магн. ловушки. По плазме, заключённой внутри тора, пропускают сильный ток, магн. поле к-рого, складываясь с полем тороидального соленоида, образует конфигурацию магн. поля, необходимую для равновесия и термоизоляции плазмы. Впервые разработан в Ин-те атомной энергии им. И. В. Курчатова для иссл. проблемы управляемого термоядерного синтеза.