Vad är en Tokamak?

En tokamak är en toroidformad (munkformad) magnetisk plasmainneslutningsanordning, den ledande kandidaten för att producera magnetisk fusionsenergi. Termen tokamak kommer från de ryska orden: ”toroidalnaya”, ”kamera” och ”magnitnaya”, som betyder ”toroidal, kammare, magnetisk”. Den sista bokstaven g ersattes med k för att undvika analogi med ordet magi. Den uppfanns på 1950-talet av Igor Yevgenyevich Tamm och Andrei Sacharov.

Tokamak kännetecknas av användningen av plasmaströmmen för att generera den spiralformade komponenten av magnetfältet som är nödvändig för stabil jämvikt. Detta kan jämföras med en annan toroidformad magnetisk inneslutningsanordning, stellaratorn, där alla begränsande magnetiska fält produceras av externa spolar och det finns en försumbar ström som flyter genom plasman.

Varför munkformad? Fusionsreaktorns distinkta form är nödvändig på grund av en speciell egenskap hos en munk som en sfär (till exempel) inte har. I huvudsak är problemet hårbollssatsen. Om det växer hår ur en sfär är det omöjligt att kamma det så att inget hår sticker upp. Men en hårig munk kan kammas så.

Detta är viktigt eftersom en fusionsreaktor är en hårig munk där håret är magnetfältslinjerna. Ett hårstrå som står på ända skulle vara en instabilitet i reaktorn.