Tokamaklar magnit chegara bilan termoyadroviyda ishlatiladigan qurilmalardir. Ushbu reaktsiyalarda reaktor yadrosidagi issiq termoyadroviy yonilg'i plazmasini nazorat qilish va saqlash uchun kuchli magnit maydon ishlatiladi. Plazma neytral nurli in'ektsiya yoki radio chastotali isitish orqali yuqori haroratgacha isitiladi. Asosiy maqsad - cheksiz energiya manbasini ta'minlaydigan termoyadroviy reaktsiyalar doimiy ravishda sodir bo'ladigan barqaror plazma holatini saqlab qolishdir.
Oakridge Milliy Laboratoriyasi (ORNL), Prinston Plazma Fizikasi Laboratoriyasi (PPPL) va Tokamak Energy Ltd olimlari tomonidan olib borilgan yaqinda o'tkazilgan tadqiqot termoyadroviy energiya tadqiqida katta yutuq bo'ldi. Jamoa 100 million daraja Selsiy bo'yicha haroratga erishdi, bu termoyadroviy elektr stansiyalari uchun tijoriy energiya ishlab chiqarish uchun zarurdir.
Bundan tashqari, ular ilgari hech kim qilmagan ixcham tokamakda yuqori haroratga erishdilar!
Ushbu tadqiqotda olimlar ST40 deb nomlangan yuqori maydonli sferik tokamakning (ST) ish sharoitlarini yaxshilashga e'tibor qaratdilar. Boshqa termoyadro qurilmalari bilan solishtirganda, ST40 qurilmasi kichikroq o'lchamlari va sferik plazmasi bilan ajralib turadi.
Jamoa 1990-yillarda TFTR tokamakda qo‘llanganga o‘xshash yondashuvdan foydalangan, bu esa 10 million vattdan ortiq termoyadroviy quvvat ishlab chiqargan. ST40 intensivligi 2 Tesla dan sal yuqori bo'lgan toroidal (donut shaklidagi) magnit maydonda ishlagan.
Plazmani isitish uchun jamoa 1,8 million vatt yuqori energiyali neytral zarrachalardan foydalangan. Plazma ajralishi yoki termoyadro reaksiyalari faol kechayotgan davr bor-yo'g'i 0,15 soniya davom etgan bo'lsa-da, yadrodagi ionlarning harorati Selsiy bo'yicha 100 million darajadan oshdi.
Ion haroratini o'lchash uchun jamoa PPPLda ishlab chiqilgan TRANSP transport kodidan foydalangan. Ushbu kod foydalidir, chunki u termoyadroviy reaktorlarda ishlatiladigan asosiy yoqilg'i bo'lgan aralashmalar va deyteriyning o'lchangan harorat rejimlarini hisobga oladi.
Ular aralashmalar uchun harorat diapazoni 8,6 keV dan (taxminan 100 million daraja Selsiy) oshib ketishini aniqladilar, deyteriy uchun harorat oralig'i esa bu qiymatga yaqin. Bu topilma shuni ko'rsatadiki, tajribada qo'llanilgan isitish usuli istalgan yuqori haroratga erishishda samarali bo'lgan.
Natijalar yuqori maydonga ega ixcham sferik tokamaklar asosidagi termoyadro elektr stansiyalarining kelajakdagi rivojlanishi uchun optimizm beradi. Ushbu yutuqlar termoyadroviy energiya sohasida yanada samarali va iqtisodiy jihatdan foydali echimlarga olib kelishi mumkin, bu esa barqaror va toza energiya ishlab chiqarish uchun istiqbolli yo'lni taklif qiladi.
Shuningdek o'qing: