1. Magnetische opsluiting:

* Toroidaal veld: De primaire manier waarop warmte is vervat, is door een sterk magnetisch veld gegenereerd door krachtige elektromagneten die rond de torus zijn gewikkeld (donutvormige kamer). Dit veld creëert een magnetische kooi die het oververhitte plasma beperkt, waardoor het de reactorwanden kan aanraken.

* Poloidal Field: Extra magnetische velden worden gegenereerd door stromen binnen het plasma zelf, waardoor een spiraalvormig magnetisch veld ontstaat. Dit veld helpt het plasma te stabiliseren en verder te voorkomen dat het ontsnapt.

2. Plasma -vorm:

* Divertor: Een gespecialiseerd gebied in de Tokamak -kamer genaamd de "Divertor" is ontworpen om onzuiverheden te vangen en te verwijderen en te verwarmen van de plasma -rand. De divertor helpt de warmtebelasting op de reactorwanden te regelen en schade te minimaliseren.

3. Vacuüm:

* Hoog vacuüm: De Tokamak -kamer wordt onder een zeer hoog vacuüm gehouden. Dit minimaliseert het aantal deeltjes dat kan communiceren met het plasma en energie verliezen, wat bijdraagt ​​aan een betere warmtebeperking.

4. Plasmabesturing:

* Actieve besturingssystemen: Geavanceerde besturingssystemen passen het magnetische veld en andere parameters aan om het plasma stabiel en beperkt te houden. Dit omvat het reguleren van de temperatuur, dichtheid en vorm van het plasma.

5. Thermische isolatie:

* Vacuümvat en deken: De Tokamak -kamer (vacuümvat) en omliggende deken zijn ontworpen met materialen die bestand zijn tegen de intense warmte en straling. Deze componenten bieden thermische isolatie, waardoor warmteverlies door het plasma wordt voorkomen.

Uitdagingen:

Ondanks deze vorderingen zijn er aanzienlijke uitdagingen om warmte te bevatten binnen een Tokamak:

* Warmflux: De extreme temperaturen en warmtefluxen aan de plasma -rand kunnen materialen beschadigen en leiden tot verstoringen, een plotseling verlies van opsluiting.

* Plasma -instabiliteiten: Plasma -instabiliteiten kunnen ontstaan, waardoor de magnetische opsluiting wordt verstoord en warmteverlies veroorzaakt.

* onzuiverheden: Zelfs kleine hoeveelheden onzuiverheden van de wanden kunnen het plasma aanzienlijk afkoelen, de efficiëntie verminderen en warmte -insluiting moeilijker maken.

Toekomstig onderzoek:

Lopend onderzoek richt zich op het verbeteren van de warmtebeperking door:

* Geavanceerde materialen: Nieuwe materialen ontwikkelen die hogere temperaturen en warmtefluxen kunnen weerstaan.

* Nieuwe magnetische veldconfiguraties: Het verkennen van alternatieve magnetische veldontwerpen die de stabiliteit en opsluiting kunnen verbeteren.

* Plasma -besturingstechnieken: Raffinage -besturingssystemen om verstoringen te minimaliseren en onzuiverheden beter te beheren.

Over het algemeen is warmtebeperking in een Tokamak -reactor een complex en uitdagend proces dat geavanceerd engineering en wetenschappelijk begrip vereist. Continu onderzoek en ontwikkeling zijn cruciaal voor het verbeteren van warmtebeheer en het mogelijk maken van duurzame fusiekracht.