Die Titelfrage ist ziemlich selbsterklärend. Trotz der Tatsache, dass kugelförmige Tokamaks eher kugelförmig sind, was unterscheidet den ST sonst noch von herkömmlichen Tokamaks? Ich habe gehört, dass STs Reverse-Field-Konfigurationen von einer Website verwenden, aber ich bin diesbezüglich skeptisch, da der Rest etwas anderes vermuten lässt. Verwenden ST' umgekehrte Feldkonfigurationen? Und sonstige Unterschiede?
Danke
Um den wichtigsten Unterschied zu verstehen, müssen wir zunächst verstehen, wie ein herkömmlicher Tokamak einen Teil seines Magnetfelds erzeugt: Das poloidale Magnetfeld wird erzeugt, indem ein toroidaler Strom getrieben wird, dh ein Strom entlang der (toroidalen) Plasmasäule. Dieser Strom wird durch Hochfahren (oder Herunterfahren) einer Spannung eines zentralen Solenoids getrieben. Der herkömmliche Tokamak ist eher donutförmig, während der kugelförmige Tokamak (ST) eher einem entkernten Apfel ähnelt und daher sehr wenig Platz für eine zentrale Magnetspule hat. Das bedeutet, dass der toroidale Strom zur Erzeugung des poloidalen Magnetfelds durch andere Mittel, zB Hochfrequenzerwärmung, getrieben werden muss.
Der kugelförmige Tokamak hat im Allgemeinen ein geringeres Hintergrundmagnetfeld als der herkömmliche Tokamak. Das resultierende Plasma-Beta, das Verhältnis von Plasmadruck zu Magnetfelddruck, ist bei einer ST höher. Man könnte also sagen, dass Sie in einem ST mehr Plasma pro Magnetfeldeinheit erhalten, was zu einem finanziell günstigeren Gerät führt (da die Magnetfeldstärke (oder besser gesagt das Volumen) einer der teuersten Teile des herkömmlichen Tokamaks ist).
In Sachen Stabilität verhält sich der ST anders als ein herkömmlicher. Ein weiterer Punkt ist der geringe Abstand der Spulen zum Plasma im ST, was in einem reaktorähnlichen Gerät problematisch ist, in dem Neutronen (aus den Fusionsreaktionen) verlangsamt werden müssen, um die Spulen abzuschirmen.
Aktuelle Forschungsprojekte sind das MAST-U- Gerät in Großbritannien, NSTX-U in den USA, QUEST in Japan und die ST- Linie der Firma Tokamak Energy.