Page 27 - Оқу құралы ТЕРМОЯДРОЛЫҚ ЭНЕРГЕТИКА. ТОКАМАК

4.1-сурет. Токамак жұмысы [18].

Мәселені мұқият қарастыру үшін 4.1-суреттегі магнит өрісінің тік (айналу
осіне параллель) құрамдас бөлігінің қажеттілігін тудыру керек. Сонда, тік өрістегі
тороидальды плазмалық токтың Лоренц күші плазмалық торусты тепе-теңдікте
ұстап тұратын ішкі күшті қамтамасыз етеді.
Басқа проблемалар токамак жалпы мағынада плазманың тұрақтылығы
мәселесін шешеді, бірақ плазмалар да бірқатар динамикалық тұрақсыздықтарға
ұшырайды. Плазма бағанының иілу тұрақсыздығы негізінен токамактың
орналасуымен басылады, бұл токамак ерітіндісінің жоғары қауіпсіздік
факторларын көрсетеді. Плазма жіптерінің бұралуының болмауы токамактың
бұрынғы машиналарға қарағанда әлдеқайда жоғары температурада жұмыс істеуіне
мүмкіндік берді және бұл көптеген жаңа құбылыстардың пайда болуына мүмкіндік
берді.
Олардың бірі, банан орбиталары, токамактағы бөлшектердің энергиясының
кең ауқымынан туындайды - отынның көп бөлігі ыстық, бірақ белгілі бір пайызы
әлдеқайда суық. Токамактағы өрістердің қатты бұралуына байланысты бөлшектер
өздерінің күш сызықтарын ұстанып, тез ішкі жиекке, содан кейін сыртқы жаққа
қарай жылжиды. Олар ішке қарай жылжыған кезде өріс концентрациясының
радиусы кішірек болғандықтан, олар өсетін магнит өрістеріне ұшырайды.
Жанармайдағы аз энергия бөлшектері осы ұлғайған өрістен секіреді және отын
арқылы артқа жылжи бастайды, жоғары энергиялық ядролармен соқтығысады және
оларды плазмадан шашыратады. Бұл паразиттік процесс реактордан отынның
ішінара жоғалуына әкеледі
Жұмыс істеп тұрған термоядролық реакторда өндірілетін энергияның бір
бөлігі плазма температурасын ұстап тұруға қызмет етеді, өйткені жаңа дейтерий
мен тритий жеткізіледі. Дегенмен, реакторды іске қосқан кезде, бастапқыда немесе
уақытша тоқтатқаннан кейін плазманы 10 кВ-тан жоғары (100 миллион градус
Цельсийден жоғары) жұмыс температурасына дейін қыздыру керек. Токамактарда
(және т.б.) магниттік синтездің қазіргі тәжірибелерінде плазма температурасын

ұстап тұру үшін жеткілікті энергия өндірілмейді және тұрақты сыртқы жылытуды