توکاماک چیست؟

0

راکتورهای هسته‌ای به دو دسته راکتورهای شکافتی و راکتورهای همجوشی تقسیم می‌شوند. در راکتورهای شکافتی هسته یک اتم سنگین به هسته دواتم سبک‌تر تجزیه شکافت می‌شود، اما در راکتورهای همجوشی هسته دو اتم سبک با هم ترکیب شده (جوش می‌خورند) و هسته سنگین‌تری را به وجود می‌آورند. اگرچه هر کدام از این فناوری‌های معایب و مزایای خاص خود را دارند؛ اما بر خلاف شکافت هسته‌ای که به دلیل بر جای گذاشتن پسماندهای رادیواکتیو مشکلات زیادی به همراه دارد، همجوشی هستهای یک منبع انرژی است که با آلودگی نسبتا کم، قادر است انرژی تقریبا پایان ناپذیر و ارزان قیمت را در دسترس همگان قرار دهد. تو کاماکیکی از انواع راکتورهای همجوشی هسته‌ای است که طراحی و توسعه آن در دهه پنجاه میلادی توسط شوروی سابق انجام شد. واژه توکامک از سرواژه یک عبارت روسی به معنی محفظه چنبرهای باسیم پیچهای مغناطیسی» است.

تو کاماک ابزاری است که یک هدف دارد: تولید شرایط دمایی و فشاری خارق العاده‌ای که برای ایجادهمجوشی هسته‌ای مورد نیاز است. همان طور که از اسم تو کاماک برمی آید، این راکتور از محفظهای چنبره‌ای شکل ساخته شده که آهن رباهای قدرتمندی اطراف آن را احاطه کرده‌اند. سوخت توکاماک دوتریم و ترتیوم (آب سنگین است که دمای آن تا ۱۵۰ میلیون در جه سانتی گراد بالا برده می‌شود؛ دمایی بسیار داغ که ۱۰ برابر از دمای هسته خورشید نیز داغ‌تر است.

این دمای فوق العاده بالا سبب می‌شود اتم‌های سوخت به یون‌ها و الکترونها واپاشیده شوند و ابری از ذرات باردار موسوم به پلاسما تولید کنند. علاوه بر اینکه پلاسمایی با چنین دمای بالایی به راحتی تمام مواد شناخته شده را در خود ذوب می‌کند؛ برای حفظ دمای سوخت باید از تماس آن با دیواره‌های خنک‌تر توکاماک جلوگیری کرد. مجموعه آهنرباهای قدرتمند توکاماک قفسی نامرئی ایجاد می‌کنند که با محبوس کردن سوخت ومعلق نگاه داشتن آن، مانع از تماس سوخت با دیواره‌های توکاماک می‌شود. در حال حاضر چنبره اتحادیه اروپا موسوم به JET بزرگترین راکتور همجوشی هسته‌ای دنیاست که از فناوری توکاماک بهره می‌گیرد. البته به زودی راکتور آزمایشی گرما هسته‌ای بین المللی (ITER) جایگزین آن خواهد شد.

   

ارسال یک پاسخ

آدرس ایمیل شما منتشر نخواهد شد.