Wenn Sie in einem Kernfusions-Tokamak-Reaktor mit neutralen Brennstoffen beginnen, wie beschleunigen Sie dann die Atome schnell genug, um den Reaktor zu starten?
Oder müssen erst alle Teilchen ionisiert werden?
Neben Radiowellen gibt es, wie in der Antwort von @peterh erwähnt, noch einen weiteren wichtigen Mechanismus, der einen der Hauptvorteile eines Tokamaks ausmacht: Ohmsche Erwärmung . Lassen Sie mich versuchen, es zu erklären.
In einem Tokamak treiben Sie im Gegensatz zu einem Stellarator einen starken Strom in das Plasma, der einen Teil des einschließenden Magnetfelds erzeugt. Dieser Strom trägt auch zum Aufheizen des Plasmas bei, das nennen wir ohmsche Erwärmung . Beachten Sie, dass die ohmsche Erwärmung allein nicht ausreicht, um Schmelztemperaturen zu erreichen, dafür benötigen wir zusätzliche Heizmechanismen wie Radiowellen.
Der Strom im Plasma wird nach der Transformator-Idee induziert: Das Plasma ist die Sekundärwicklung und eine zentrale Magnetspule fungiert als Primärwicklung. Das Hochfahren einer Spannung in letzterem induzierte den Plasmastrom. Oder genauer gesagt, es erzeugt ein starkes elektrisches Feld. Dieses Feld beschleunigt dann freie Elektronen, die man in einem Gas immer hat. Diese freien Elektronen lösen einen Lawinenprozess aus, der zur Bildung eines Plasmas führt.
Radiowellen werden oft zur Unterstützung der Pannen in einem Tokamak eingesetzt, sind aber keine Voraussetzung. In einem Stellarator hingegen gibt es keinen Transformator und es werden nur Funkwellen für einen Zusammenbruch verwendet.
(Hinweis: Ich habe Ihre Frage so interpretiert, dass es um den anfänglichen Zusammenbruch geht, da Sie "Start mit neutralen Kraftstoffen" erwähnt haben.)
Mit Funkwellen. Im Wesentlichen ist ein Tokamak auch ein großer Mikrowellenherd.
Kurt Wanderungen
Peterh