• Artykuły
  • Forum
  • Ciekawostki
  • Encyklopedia
  • Magnetyczne uwięzienie plazmy

    Przeczytaj także...
    Polywell ("wielostudnia") jest pomysłem na uwięzienie plazmy, który łączy elementy jej magnetycznego i inercyjnego elektrostatycznego uwięzienia, z ostatecznym celem uzyskania energii z reakcji kontrolowanej syntezy termojądrowej.Tokamak (z ros.Toroidalnaja Kamiera s Magnitnymi Katuszkami, język rosyjski: „toroidalna komora z cewką magnetyczną”) – urządzenie do przeprowadzania kontrolowanej reakcji termojądrowej. Główna komora ma kształt torusa. Dzięki elektromagnesom tworzony jest pierścień plazmy. Komora wypełniona jest zjonizowanym gazem (deuterem albo mieszaniną deuteru i trytu). Zmienne pole magnetyczne pochodzące z transformatora indukuje prąd elektryczny w pierścieniu gazu. Prąd ten powoduje wyładowania w gazie. Zachodzi jeszcze większa jego jonizacja i ogrzewanie. W końcu tworzy się gorąca plazma. Gorąca plazma jest utrzymywana w zwartym słupie wewnątrz pierścienia dzięki silnemu polu magnetycznemu.
    Inercyjne uwięzienie elektrostatyczne plazmy (skrót ang. IEC) to koncepcja polegająca na uwięzieniu plazmy przy użyciu pola elektrostatycznego. Pole to przyspiesza naładowane cząstki (jony albo elektrony) promieniście do wewnątrz, zwykle w geometrii sferycznej, ale niekiedy w cylindrycznej. Jony mogą być więzione przy użyciu IEC aby uzyskać kontrolowaną syntezę termojądrową w fuzorach i reaktorach typu polywell.
    Pole magnetyczne w tokamaku

    Magnetyczne uwięzienie plazmy, pułapka magnetyczna – podejście do uzyskania kontrolowanej syntezy termojądrowej, które wykorzystuje pole magnetyczne do uwięzienia paliwa dla syntezy jądrowej będącego plazmą.

    Do uzyskania syntezy termojądrowej reagujące jądra muszą mieć duże prędkości co odpowiada wysokiej temperaturze plazmy. Plazmy o tak wysokiej temperaturze nie można przechowywać w naczyniu.

    Do uwięzienia magnetycznego plazmy stosuje się pole magnetyczne ukształtowane w torus (tokamak) oraz zwierciadła magnetyczne.

    ITER (International Thermonuclear Experimental Reactor) - dosł. Międzynarodowy Eksperymentalny Reaktor Termonuklearny - reaktor termonuklearny, jak również międzynarodowy program badawczy z nim związany, którego celem jest zbadanie możliwości produkowania na wielką skalę energii z kontrolowanej fuzji jądrowej. Głównym zadaniem jest budowa wielkiego tokamaka, wzorowanego na wcześniej budowanych mniejszych DIII-D, TFTR, JET, JT-60 i T-15. Program jest przewidywany na 30 lat (10 lat budowy i 20 lat pracy reaktora), i ma kosztować w przybliżeniu 10 miliardów €. Tym samym jest to drugi najdroższy na świecie program badawczy, tańszy jedynie od Międzynarodowej Stacji Kosmicznej. Według decyzji z dnia 28 czerwca 2005 tokamak powstanie w Cadarache w pobliżu Marsylii, na południu Francji. W projekcie uczestniczą finansowo i naukowo: Unia Europejska, Japonia, Rosja, Stany Zjednoczone, Chiny (od 2003), Korea Południowa (od 2003) i Indie (od 2005). Przed przystąpieniem do programu Indii zakładano, że Unia Europejska pokryje 50% kosztów jego budowy, a pozostałe strony po 10% każda w formie komponentów.Plazma – zjonizowana materia o stanie skupienia przypominającym gaz, w którym znaczna część cząstek jest naładowana elektrycznie. Mimo że plazma zawiera swobodne cząstki naładowane, to w skali makroskopowej jest elektrycznie obojętna.

    Rozważając zachowanie się plazmy w polu magnetycznym rozpatruje się ją jako ośrodek przewodzący znajdujący się w polu magnetycznym oraz jako ruch jonu w polu magnetycznym. Jon poruszając się w polu magnetycznym porusza się po linii śrubowej wokół linii pola magnetycznego, co ogranicza jego ruch w kierunku prostopadłym do pola magnetycznego.

    Kontrolowana synteza termojądrowa - reakcja termojądrowa, która miałaby podlegać kontrolowanemu przebiegowi. Główną motywacją kontrolowania syntezy termojądrowej jest wykorzystanie jej jako źródła energii.Zwierciadło magnetyczne - obszar pola magnetycznego w które zmienia natężenie wzdłuż linii pola, co sprawia że cząstki naładowane elektryczne mają tendencję do odbijania się od tego obszaru. Stanowi element pułapki magnetycznej stosowanej do ograniczenia gorącej plazmy.

    Magnetyczne uwięzienie to jedna z dwóch głównych gałęzi badań nad energią syntezy jądrowej. Druga gałąź to inercyjne uwięzienie elektrostatyczne plazmy. Magnetyczne uwięzienie jest lepiej zbadane oraz rozwinięte technologicznie i jest uważane za bardziej obiecujące pod kątem produkcji energii. 500-megawatowa, generująca ciepło elektrownia syntezy jądrowej oparta na tokamakowej geometrii uwięzienia magnetycznego jest obecnie budowana we Francji (patrz ITER).

    Reakcja termojądrowa, synteza jądrowa lub fuzja jądrowa – zjawisko polegające na złączeniu się dwóch lżejszych jąder w jedno cięższe. W wyniku fuzji mogą powstawać obok nowych jąder też wolne neutrony, protony, cząstki elementarne i cząstki alfa.Pole magnetyczne – stan przestrzeni, w której siły działają na poruszające się ładunki elektryczne, a także na ciała mające moment magnetyczny niezależnie od ich ruchu. Pole magnetyczne, obok pola elektrycznego, jest przejawem pola elektromagnetycznego. W zależności od układu odniesienia, w jakim znajduje się obserwator, to samo zjawisko może być opisywane jako objaw pola elektrycznego, magnetycznego albo obu.

    Alternatywne geometrie oraz metody łączące obie metody uwięzienia plazmy są też rozważane - patrz reaktor typu polywell.

    Zobacz też[]

  • kryterium Lawsona
  • Bibliografia[]

  • Allen H. Boozer - Physics of magnetically confined plasmas



  • w oparciu o Wikipedię (licencja GFDL, CC-BY-SA 3.0, autorzy, historia, edycja)

    Reklama