Los toroides compactos son una clase de configuraciones de plasma toroidal [1] que son autoestables y cuya configuración no requiere bobinas magnéticas que atraviesen el centro del toroide. Se estudian principalmente en el campo de la energía de fusión , donde la falta de imanes complejos y una geometría simple puede permitir la construcción de reactores de fusión dramáticamente más simples y menos costosos.
Los dos toroides compactos mejor estudiados son el spheromak y la configuración invertida de campo (FRC). Una tercera configuración, el anillo de partículas, no parece tener un rendimiento atractivo.
Alfvén introdujo por primera vez en el pensamiento un sistema de contención CT para plasma de forma asimétrica toroidal por la contención, como concepto de Alfvén. Los dos tipos de ejemplos; El plasma de configuración de campo invertido con un toroide nulo, en primer lugar, generalmente se produce mediante pellizcos theta prolate con la condición de campo necesariamente existente donde la polarización magnética del campo está en una situación invertida. El segundo tipo tiene un toroide no nulo, conocido como configuración spheromak, [2] es similar en disposición a un anillo de humo . El FRC también es toroidal, pero se extiende en forma tubular o cilindro hueco. La principal diferencia entre los dos es que el spheromak contiene campos magnéticos poloidales (anillos verticales) y toroidales (horizontales), mientras que el FRC tiene solo los campos poloidales y requiere un imán externo para el confinamiento. En ambos casos la combinación de corrientes eléctricas y sus campos magnéticos asociados dan como resultado una serie de líneas magnéticas cerradas que mantienen la forma de anillo, sin necesidad de imanes en el centro del plasma (a diferencia de un tokamak ).
De los dos, el FRC tiene naturalmente una beta más alta , una medida de la economía de la fusión. Sin embargo, el spheromak había generado mejores tiempos y temperaturas de confinamiento, y un trabajo reciente sugiere que se pueden lograr grandes avances en el rendimiento.
Los toroides compactos también son similares al tokamak esférico , y muchas máquinas tokamak esféricas se convirtieron a partir de reactores spheromak anteriores.
Ver también
Referencias
- ^ "Plasma toroidal" . www.sciencedirect.com ( Elsevier BV ) . Consultado el 9 de marzo de 2021 .
- ^ Degnan, JH; Peterkin, RE; Baca, GP; Beason, JD; Bell, DE; Dearborn, YO; Dietz, D; Douglas, MR; Englert, SE; Englert, TJ; Hackett, KE; Holmes, JH; Hussey, TW; Kiuttu, GF; Lehr, FM; Marklin, GJ; Mullins, BW; Precio, DW; Roderick, NF; Ruden, EL; Sovenic, CR; Turchi, PJ; Pájaro, G; Coffey, SK; Seiler, SW; Chen, YG; Gale, D; Graham, JD; Scott, M; Sommers, W (agosto de 1993). "Formación, compresión y aceleración de toroides compactos" . Física de Fluidos B . 5 (8): 2938 . Consultado el 9 de marzo de 2021 .
Bibliografía
- ( Física ), "La física a lo largo de la década de 1990", National Academies Press, 1986
- Charles Hartman, "Aspectos del reactor de fusión del toro compacto" , Laboratorio Lawrence Livermore, 11 de marzo de 1981
- "ProtoSphera, General Framework" , CR-ENEA Frascati, julio de 2001