Wat is een Tokamak?

Een tokamak is een torusvormig (donutvormig) magnetisch plasma-opsluitapparaat, de toonaangevende kandidaat voor het produceren van magnetische fusie-energie. De term tokamak komt van de Russische woorden: "toroidalnaya", "kamera" en "magnitnaya", wat "toroidal, kamer, magnetisch" betekent. De laatste letter g werd vervangen door k om analogie met het woord magie te voorkomen. Het werd uitgevonden in de jaren 1950 door Igor Yevgenyevich Tamm en Andrei Sakharov.

De tokamak wordt gekenmerkt door het gebruik van de plasmastroom om de spiraalvormige component van het magnetische veld te genereren die nodig is voor stabiele evenwichten. Dit kan worden vergeleken met een ander torusvormig magnetisch opsluitapparaat, de stellarator, waarin alle opsluitende magnetische velden worden geproduceerd door externe spoelen en er een verwaarloosbare stroom door het plasma vloeit.

Waarom donutvormig? De onderscheidende vorm van de fusiereactor is noodzakelijk vanwege een bepaalde eigenschap van een donut die een bol (bijvoorbeeld) niet heeft. Essentieel is het probleem de harige balstelling. Als er in een bol haar uit groeit, is het onmogelijk om het te kammen zodat er geen haar opsteekt. Een harige donut kan echter zo worden gekamd.

Dit is belangrijk omdat een fusiereactor een harige donut is waarbij het haar de magnetische veldlijnen is. Een haarlok die rechtop staat, zou een instabiliteit in de reactor zijn.