De vorm van een tokamak heeft een aanzienlijke invloed op de grenzen van het randplasma. Het randplasma is het gebied van het plasma dat in contact staat met de wanden van de tokamak. Dit gebied is belangrijk omdat het plasma daar interageert met de materiële oppervlakken van de tokamak, wat kan leiden tot onzuiverheden en verstoringen.

Er zijn twee hoofdtypen tokamak-vormen:rond en niet-rond. Ronde tokamaks hebben een cirkelvormige doorsnede, terwijl niet-cirkelvormige tokamaks een niet-cirkelvormige doorsnede hebben. Niet-ronde tokamaks worden vaak "gevormde tokamaks" genoemd.

Gevormde tokamaks hebben verschillende voordelen ten opzichte van ronde tokamaks. Ten eerste kunnen gevormde tokamaks een hogere plasmadruk hebben dan ronde tokamaks. Dit komt omdat het magnetische veld in een gevormde tokamak aan de rand van het plasma sterker is dan in het midden. Het sterkere magnetische veld helpt het plasma op te sluiten en te voorkomen dat het de wanden van de tokamak raakt.

Ten tweede kunnen gevormde tokamaks een lagere randtemperatuur hebben dan ronde tokamaks. Dit komt omdat het magnetische veld in een gevormde tokamak zwakker is in het midden van het plasma dan aan de rand. Door het zwakkere magnetische veld kan het plasma sneller afkoelen.

Ten derde kunnen gevormde tokamaks een langere plasma-ontladingstijd hebben dan ronde tokamaks. Dit komt doordat de gevormde tokamak een groter oppervlak heeft dan een ronde tokamak. Door het grotere oppervlak kan het plasma zijn warmte effectiever afvoeren.

De vorm van een tokamak is daarom een ​​belangrijke overweging bij het ontwerp van een tokamak-fusiereactor. Gevormde tokamaks hebben verschillende voordelen ten opzichte van ronde tokamaks, en daarom hebben ze de voorkeur voor de meeste ontwerpen van fusiereactoren.

Apple versus donut

Het verschil tussen een ronde tokamak en een gevormde tokamak kan worden geïllustreerd door een appel met een donut te vergelijken. Een ronde tokamak lijkt op een appel, omdat hij een ronde doorsnede heeft. Een gevormde tokamak lijkt op een donut, omdat hij een hol midden heeft.

Door het holle centrum van een donut kan het plasma sneller afkoelen dan het plasma in een appel. Dit komt omdat de oppervlakte van een donut groter is dan de oppervlakte van een appel. Door het grotere oppervlak kan het plasma zijn warmte effectiever afvoeren.

Door het holle centrum van een donut kan het plasma effectiever worden opgesloten dan het plasma in een appel. Dit komt omdat het magnetische veld in een donut sterker is aan de rand van het plasma dan in het midden. Het sterkere magnetische veld helpt het plasma op te sluiten en te voorkomen dat het de wanden van de tokamak raakt.

Concluderend heeft de vorm van een tokamak een aanzienlijke invloed op de grenzen van het randplasma. Gevormde tokamaks hebben verschillende voordelen ten opzichte van ronde tokamaks, en daarom hebben ze de voorkeur voor de meeste ontwerpen van fusiereactoren.