Nella fusione a confinamento magnetico il plasma
caldo è racchiuso in una camera a vuoto, e una opportuna configurazione
di campi magnetici esterni e/o prodotti da correnti circolanti nel plasma impedisce
il contatto con le pareti del recipiente.
Sono state studiate,a questo proposito, diverse configurazioni magnetiche :
configurazioni a specchio in cui le linee di forza del campo magnetico sono
aperte alle estremità del plasma e configurazioni a simmetria
toroidale (es.Stellarator, Tokamak ).
Quella che ha ottenuto finora i migliori risultati nella fusione a confinamento
magnetico, è quella del Tokamak.
Il tokamak è un dispositivo di forma
toroidale caratterizzato da un involucro cavo, costituente la "ciambella",
in cui il plasma è confinato mediante un campo magnetico
con linee di forza a spirale.
Questa configurazione magnetica è ottenuta mediante la combinazione
di un intenso campo magnetico toroidale prodotto da bobine magnetiche
poste intorno alla "ciambella", con un campo magnetico poloidale
realizzato mediante la corrente indotta nel plasma dall' esterno,
quest ' ultimo necessario per evitare la deriva delle particelle del plasma
verso le pareti del recipiente.
Le particelle di plasma si avvitano intorno alle linee di forza del campo.
Bobine supplementari esterne occorrono per realizzare campi magnetici
ausiliari che controllano la posizione del plasma nella "ciambella".
La configurazione tipo Tokamak è comunque particolarmente stabile e permette lunghi tempi di confinamento del plasma.
Essendo il plasma un conduttore elettrico, è possibile riscaldarlo
mediante una corrente indotta dall'esterno: il plasma nella "ciambella"
si comporta come una spira cortocircuitata che costituisce il secondario di
un trasformatore il cui primario è all'esterno.
La corrente indotta ha così il duplice scopo di creare il campo poloidale
e di riscaldare il plasma a temperatura elevata (4 nella figura sottostante).
Questo tipo di riscaldamento è detto riscaldamento ohmico o resistivo,
obbedisce alla legge di Joule, ed è analogo al riscaldamento di
una lampadina o di una stufetta elettrica.
Un limite a detto riscaldamento ohmico (4 in figura) è dato dal fatto che la resistività del plasma decresce al crescere della temperatura e la massima temperatura ottenibile nel plasma, è di alcuni milioni di gradi. Per raggiungere le temperature richieste per la fusione termonucleare è necessario, quindi, ricorrere al riscaldamento supplementare, che si può realizzare:
Date un'occhiata a qualche filmato di Luce di Plasma
(durata circa
2s - necessario il plugin di QuickTime)
ripreso da una finestra del tokamak FTU:
15039.mov
15030.mov
13711.mpg
esempi presi dall'archivio "TV images of FTU plasmas".
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