Frontiers in Fusion Research II: Introduction to Modern Tokamak Physics

این کتاب پیشرفت‌های اخیر را در درک ما از فیزیک توکامک مربوط به عملکرد حالت پایدار مرور می‌کند و امکان‌سنجی علمی یک سیستم قدرت همجوشی توکاماک حالت پایدار را بررسی می‌کند. اصول فیزیکی پشت عملیات مداوم توکامک را پوشش می‌دهد و چالش‌های باقی‌مانده و خطوط جدید تحقیق در راستای تحقق چنین سیستمی را شرح می‌دهد. پس از مقدمه‌ای کوتاه بر فیزیک توکامک و اصول عملکرد حالت پایدار، فصل‌های بعدی انتقال موازی و عمود بر توکامک‌ها، ناپایداری‌های MHD در رژیم‌های توکامک پیشرفته، مسائل کنترل، و پلاسماهای SOL و دایورتور را پوشش می‌دهند. فصل آخر به بررسی فن‌آوری‌های کلیدی فعال برای راکتورهای حالت پایدار می‌پردازد، از جمله منبع یون منفی و سیستم‌های NBI، سیستم‌های ژیروترون و ECRF، سیستم‌های ابررسانا و آهنربا، و مواد ساختاری برای راکتورها.

توکامک پلاسما بسیار خوبی را نشان داده است. قابلیت محصور کردن با تقارن آن، اما دارای یک اشکال ذاتی با عملکرد پالسی آن با عملکرد القایی است. در طول 20 سال گذشته تلاش‌هایی برای تحقق عملیات حالت پایدار انجام شده است که امیدوارکننده‌ترین آن‌ها از جریان راه‌اندازی است.

مرزها در Fusion Research II: مقدمه‌ای بر فیزیک مدرن توکاماک برای دانشجویان فارغ‌التحصیل و محققان درگیر در این زمینه جالب خواهد بود. همه جنبه های علم و فناوری توکامک.

This book reviews recent progress in our understanding of tokamak physics related to steady state operation, and addresses the scientific feasibility of a steady state tokamak fusion power system. It covers the physical principles behind continuous tokamak operation and details the challenges remaining and new lines of research towards the realization of such a system. Following a short introduction to tokamak physics and the fundamentals of steady state operation, later chapters cover parallel and perpendicular transport in tokamaks, MHD instabilities in advanced tokamak regimes, control issues, and SOL and divertor plasmas. A final chapter reviews key enabling technologies for steady state reactors, including negative ion source and NBI systems, Gyrotron and ECRF systems, superconductor and magnet systems, and structural materials for reactors.

The tokamak has demonstrated an excellent plasma confinement capability with its symmetry, but has an intrinsic drawback with its pulsed operation with inductive operation. Efforts have been made over the last 20 years to realize steady state operation, most promisingly utilizing bootstrap current.

Frontiers in Fusion Research II: Introduction to Modern Tokamak Physics will be of interest to graduate students and researchers involved in all aspects of tokamak science and technology.