JEDRSKE ELEKTRARNE - POWERLAB

Omejitev plazme, način dela in gorivo
Plazmo lahko omejimo z magnetnim poljem, ki ustvari magnetni tlak, ki izniči kinetično
energijo plazme. Magnetno omejeni reaktorji bodo lahko zadrževali plazmo gostote med
10 14 -10 15 kg/m 3 za časovno obdobje okoli ene sekunde. Plazmo lahko omejimo tudi na
osnovi vztrajnosti. Pri tem moramo tablete goriva segreti na temperaturo, potrebno za
fuzijo, zelo hitro, da zgori dovolj velik del goriva še preden termično razkrajanje tablet
omeji reakcijo. S takim reaktorjem se da zadržati plazmo gostote 10 25 -10 26 kg/m 3 za okoli
10 -9 s. Princip magnetnega omejevanja plazme lahko temelji na odprtem ali zaprtem
geometrijskem tipu (odprta ali zaprta magnetna čaša). Pri odprtem tipu (slika 3.8)
magnetne silnice zapuščajo omejeno področje in plazma je ujeta med obe tuljavi. Pri
zaprtem tipu (slika 3.9) oblikujejo silnice toroid in plazma lahko kroži znotraj tuljave.
Načrti za fuzijski reaktor predvidevajo dve vrsti reaktorjev. Prvi je tako imenovani
ustaljeni oziroma steady-state reaktor, drugi pa impulzni reaktor. V ustaljenem reaktorju
dodajamo gorivo nenehno v plazmo in porabljeno gorivo ter produkte reakcije sproti
odstranjujemo. V impulznem reaktorju, kjer je npr. inercijski način zadrževanja plazme, pa
bo začetni vložek goriva gorel skladno s časovno omejitvijo (okoli 10 -9 s). Ostanki reakcije
bodo odstranjeni po zažignem pulzu, nato pa sledi ponovno vstavljanje goriva v reakcijsko
komoro in zažig. Princip TOKAMAK (Toroidal Chamber Magnetic) je vmesni primer, ki
deluje po navidezno ustaljenem načinu. TOKAMAK je naprava za prostorsko omejevanje
plazme v obliki toroida. Plazme ne omejujejo stene iz materiala, temveč je omejena s
pomočjo magnetnega polja.
UM FERI Laboratorij za energetiko Jože VORŠIČ Energetski trg