Soru:
Bir tokamakta, plazma içinde oluşturulan toroidal akımın iki temel işlevi nedir? Açıklayınız.
Çözüm:
💡 Tokamakta, merkezi bir dönüştürücünün birincil sargısındaki akım değişimiyle, plazmada (ikincil sargı gibi davranan) bir toroidal akım indüklenir. Bu akımın iki hayati rolü vardır:
- ➡️ Plazma Isıtması (Ohmik Isıtma): Plazma, elektriksel olarak iletken bir gazdır. İndüklenen bu yüksek akım (\(I_p\)), plazmanın direnci (\(R\)) üzerinden geçerken \(P = I_p^2 R\) formülüne göre ısı enerjisi açığa çıkarır. Bu, plazmayı füzyon sıcaklıklarına (onlarca milyon derece) yaklaştırmak için kullanılan temel ısıtma yöntemlerinden biridir.
- ➡️ Manyetik Kararlılık Sağlama (Poloidal Alan Oluşturma): İndüklenen toroidal akım, plazmanın etrafında dairesel bir poloidal manyetik alan (\(B_p\)) oluşturur. Bu alan, dışarıdan uygulanan güçlü toroidal manyetik alan (\(B_t\)) ile birleşerek, parçacıkların sarmal (helisel) bir yol izlemesini sağlayan bileşke bir manyetik alan yaratır. Bu "sarmal" yapı, plazmanın manyetik alan çizgileri boyunca kayarak dışarı kaçmasını engelleyerek kararlılığı büyük ölçüde artırır.
✅ Sonuç olarak, toroidal akım hem plazmayı ısıtmak hem de manyetik hapsetme için gerekli olan sarmal alan yapısını oluşturarak kararlılık sağlamak için gereklidir.
