İçeriğe atla

Tokamak

DIII-D

Tokamak, plazmanın kapalı manyetik alan bölgesi içinde hapsedilmeye çalışıldığı bir plazma tutucu sistemdir. Plazma çok sıcak bir madde olduğundan plazmanın tutulabilmesi için manyetik alandan faydalanılır. Tokamak da bu sistemlerden biridir.[1]

Tokamak, Rusçada "тороидальная камера в магнитных катушках" (toroidal odadaki manyetik sarmallar) söz öbeğinin kısaltılmış halidir. 1950'lerde Sovyet fizikçiler Igor Yevgenyevich Tamm ve Andrei Sakharov tarafından bulunmuştur.

Tokamak plazmayı hapsetmek için toroidal manyetik alan üreten bir makinedir. Manyetik hapsetme yapan cihaz türlerinden bir tanesi olup füzyon enerjisi üretmeye güçlü bir adaydır.

Tarihçe

II. Dünya Savaşı sonrasında nükleer füzyon araştırmaları başladığında programlar gizliydi. 1955 Birleşmiş Milletler Atom Enerjisinin Barışçıl Kullanımı Uluslararası Konferansı'ndan sonra programların gizliliği kaldırıldı ve böylece uluslararası bilimsel iş birliği sağlanmış oldu.

Tokamak sistemleriyle ilgili deneysel çalışmalar 1956'da Moskova'da Kurçatov Enstitüsü'nde Lev Artsimovich önderliğindeki bir grup Sovyet bilim insanı ile başladı. Grup ilk tokamakları inşa etti. Bunlardan T-4 1968'de Novosibirsk'te test edildi.

Etimoloji

Tokamak kelimesi tarihi -yazılı kaynak bakımından- Göktürk Kağanlığına kadar dayanan, tok(𐱃𐰸) kökünden türeyen bir kelimedir. Bu sözcük Eski Türkçe tokı- 20 Aralık 2022 tarihinde Wayback Machine sitesinde arşivlendi. “vurmak” fiilinden Eski Türkçe +(A)mAk ekiyle türetilmiştir. Tokamak akroniminin dayandığı orijinal etimoloji budur.

Kaynakça

  1. ^ "Tokamak". ITER (İngilizce). 7 Ağustos 2011 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 9 Ocak 2022. 

İlgili Araştırma Makaleleri

<span class="mw-page-title-main">Kan</span> hücrelerden meydana gelmiş yaşamsal sıvı

Kan, atardamar, toplardamar ve kılcal damarlardan oluşan damar ağının içinde dolaşan; akıcı plazma ve hücrelerden meydana gelmiş kırmızı renkli hayati sıvıdır.

<span class="mw-page-title-main">Güneş</span> Güneş Sisteminin merkezinde yer alan yıldız

Güneş, Güneş Sistemi'nin merkezinde yer alan bir yıldızdır. Çekirdeğindeki nükleer füzyon reaksiyonları ile akkor hale gelene kadar ısınan, %10'u morötesi olmak üzere esas olarak görünür ışık ve kızılötesi radyasyon olarak yüzeyinden enerji yayan, oldukça büyük ve sıcak bir plazma küresidir. Dünya'daki yaşam için açık ara en önemli enerji kaynağıdır. Güneş birçok kültürde kutsallık atfedilen bir nesne olmuştur. Antik çağlardan beri astronomik araştırmalar için merkezi bir konudur.

<span class="mw-page-title-main">Maddenin hâlleri</span> maddenin farklı aşamalarında yer alan farklı hâlleri

Bir fizik terimi olarak maddenin hâli, maddenin aldığı farklı fazlardır. Günlük hayatta maddenin dört farklı hâl aldığı görülür. Bunlar; katı, sıvı, gaz ve plazmadır. Maddenin başka hâlleri de bilinir. Örneğin; Bose-Einstein yoğunlaşması ve nötron-dejeneje maddesi. Fakat bu hâller olağanüstü durumlarda gerçekleşir, çok soğuk ya da çok yoğun maddelerde. Maddenin diğer hâllerininde, örneğin quark-gluon plazmalar, mümkün olduğuna inanılır fakat şu an sadece teorik olarak bilinir. Tarihsel olarak, maddenin özelliklerindeki niteleyici farklılıklara dayanarak ayrım yapılır. Katı hâldeki madde bileşen parçaları ile bir arada tutulur ve böylece sabit hacim ve şeklini korur. Sıvı hâldeki madde hacmini korur fakat bulunduğu kabın şeklini alır. Bu parçalar bir arada tutulur ama hareketleri serbesttir. Gaz hâlindeki madde ise hem hacim olarak hem de şekil olarak bulunduğu kaba ayak uydurur.Bu parçalar ne beraber ne de sabit bir yerde tutulur. Maddenin plazma hâli ise, nötr atomlarda dahil, hacim ve şekil olarak tutarsızdır. Serbestçe ilerleyen önemli sayıda iyon ve elektron içerirler. Plazma, evrende maddenin en yaygın şekilde görülen hâlidir.

<span class="mw-page-title-main">Plazma</span> gaz haldeki maddelerin manyetik kutuplaştırmaya bağlı doğrusal noktalarda oluşan fiziksel ve kimyasal reaksiyonun kontrollü etkileşim süreci

Plazma, gaz hâldeki maddelerin manyetik kutuplaştırmaya bağlı doğrusal noktalarda oluşan fiziksel ve kimyasal tepkimenin kontrollü etkileşim sürecine verilen genel ad. Daha kolay bir tanımla; atomun elektronlardan arınmış hâlidir.

<span class="mw-page-title-main">Güneş rüzgârı</span> Güneşin üst atmosferinden yayılan bir plazma dalgası

Güneş rüzgârı, Güneş'in üst atmosferinden yayılan bir plazma dalgasıdır. Büyük çoğunluğu, enerjileri genellikle 1,5 ve 10 keV arası olan elektronlar, protonlar ve alfa parçacıklarından oluşur. Bu parçacık akımının yoğunluk, sıcaklık ve hız nicelikleri zamana ve Güneş'in boylamına göre değişkenlik gösterir. Bu parçacıklar, Güneş tacının yüksek sıcaklığından gelen yüksek enerjileri ve maruz kaldıkları manyetik, elektriksel ve elektromanyetik fenomen sayesinde Güneş'in kütleçekiminden kurtulabilirler.

<span class="mw-page-title-main">Hannes Alfvén</span>

Hannes Olof Gösta Alfvén, Nobel Fizik Ödüllü İsveçli Astrofizikçidir.

<span class="mw-page-title-main">Saçtırma biriktirme</span>

İnce film kaplamalarda, buhar kaynağı olarak, genellikle saçtırma yöntemi kullanılmaktadır. Diğer yöntemlere göre birçok avantaj sunan bu yöntemde, katı malzeme pozitif iyonlarla bombardıman edilerek, atomlar yüzeyden kopartılır. Kaplanacak olan malzeme, hızlandırılmış iyonlar gibi enerjik parçacıklarla bombardıman edilirse, saçılan atomlar substrat (alttaş) yüzeyinde film tabakası oluştururlar.

Uluslararası Termonükleer Deneysel Reaktör uluslararası bir tokamak oluşturmak için hazırlanmış araştırma ve mühendislik projesidir. Bu proje aracılığıyla maddenin plazma olarak bilinen hâlinden elektrik üreten bir güç kaynağı yaratmak amaçlanmaktadır.

<span class="mw-page-title-main">Aleksey Abrikosov</span> Rus-Amerikalı teorik fizikçi (1928 – 2017)

Aleksey Alekseyeviç Abrikosov, Moskova doğumlu Rus Teorik fizikçidir. 2003 yılında Nobel Fizik Ödülünü kazanmıştır.

Termonükleer füzyon, çok yüksek sıcaklık kullanılarak nükleer füzyonu başarmanın bir yoludur. Termonükleer füzyonun kontrol edilebilen ve edilemeyen olarak iki formu vardır. Kontrol edilemeyen : kontrol edilemeyecek büyük bir enerjiye sahiptir bunlara termonükleer silahlardan hidrojen bombası örnektir. Kontrol edilebilenler ise yapıcı amaçlar için çevrede bulunan füzyon reaksiyonlarıdır. Bu metin ikincisine odaklı yazılmıştır.

Manyetik hidrodinamik (MHD), elektrik geçirgenliği olan sıvıların bilimidir. Plazmalar, sıvı metaller ve tuzlu su ya da elektrolikitler bu tip sıvılara örnektir. Magnetohydrodynamics kelimesi manyetik alan anlamına gelen magneto, sıvı anlamına gelen hydro ve hareket anlamına gelen dynamic kelimelerinden türetilmiştir. MHD, bu alandaki çalışmalarıyla 1970'te Nobel Fizik Ödülünü kazanan Hannes Alfven tarafından başlatılmıştır.

Plazma Odak Makinesi (DPF) elektromanyetik ivme ve basınç kullanarak, nükleer füzyon yapmaya ve nötron ve röntgenlerin emisyon yaptırmaya yetecek kadar sıcak ve yoğun kısa ömürlü bir plazma üretmekte kullanılır. Plazmanın elektromanyetik basıncına pinch adı verilir. Bu birbirinden bağımsız olarak 1954'te N.V. Filippov ve 1960 başlarında J.W. Mather tarafından icat edilmiştir. Plazmanın odağı pinch yapmadan plazmoid formunda plazma enjekte eden yüksek kuvvetli plazma silahına (HIPGD) (ya da sadece plazma silahı) benzerlik gösterir.

<span class="mw-page-title-main">Füzyon roketi</span>

Füzyon roketi, verimlilik ve büyük kütleli yakıtlar taşıma gereksinimi olmaksızın uzayda uzun vadeli ivme sağlayabilecek füzyon enerjisi ile çalışan kuramsal bir roket tasarımıdır. Tasarım füzyon enerjisi teknolojisindeki gelişimin bugünkü sınırların ötesinde ve uzay araçlarının yapımının günümüzdekinden daha büyük ve daha karmaşık olmasına dayanır. Daha küçük ve daha hafif füzyon reaktörleri manyetik hapsetme ve plazma kararsızlığının engellemesi için daha karmaşık yöntemlerin keşfi ile gelecekte mümkün olabilir. Füzyon enerjisi daha hafif ve daha yoğunlaştırılmış alternatifler sağlayabilir.

<span class="mw-page-title-main">Antimadde roketi</span>

Antimadde roketi, güç kaynağı olarak antimadde kullanması önerilen bir roket sınıfıdır. Bu hedefi gerçekleştirmeye kalkışan birçok tasarım vardır. Bu tür roketlerin yararı madde-antimadde karışımının değişmez kütlesinin büyük bir kısmının antimadde roketlerinin diğer önerilen roket sınıflarından çok daha fazla enerji yoğunluğunun ve özgül itici kuvvetinin olmasını sağlayan enerjiye dönüşebilmesidir.

<span class="mw-page-title-main">Patlama</span> ani ısı yükselmesi ve gaz salınımı ile oluşan enerji salınımı

Patlama, genellikle ani ısı yükselmesi ve gaz salınımı ile oluşan, çok yüksek bir sesle birlikte gerçekleşen hızlı hacim artışı ve aşırı yüksek enerjinin açığa çıkmasına sebep olan kimyasal olaydır. Bu özelliğe sahip maddelere "patlayıcı" adı verilir.

<span class="mw-page-title-main">Stellaratör</span> Bir tür füzyon reaktörü

Stellaratör kontrollü bir nükleer füzyon reaksiyonunu sürdürmek için sıcak plazmayı manyetik alanlarla sınırlandırmak için kullanılan bir cihazdır. Adı, Güneş'in güç kaynağından yararlanma olanağı anlamına gelmektedir. Z-pinch ve manyetik ayna ile birlikte en eski füzyon enerjisi aygıtlarından biridir.

<span class="mw-page-title-main">İndüksiyonla birleşmiş plazma</span>

İndüksiyonla birleşmiş plazma (ICP) veya transformatörle birleşmiş plazma (TCP), enerjinin elektromanyetik indüksiyonla, yani zamanla değişen manyetik alanlarla üretilen elektrik akımlarıyla beslendiği bir tür plazma kaynağıdır.

<span class="mw-page-title-main">ASDEX Yükseltmesi</span>

ASDEX Yükseltmesi 1991 yılında Garching, Max Planck Plazma Fiziği Enstitüsü'nde hayata geçen bir yönlendirici/saptırıcı tokamaktır. Şu anda, stellaratör Wendelstein 7-X'ten sonra Almanya'nın en büyük ikinci füzyon deneyidir.

İyon siklotron rezonansı, iyonların manyetik bir alandaki hareketiyle ilgili bir olgudur. Bir siklotrondaki iyonları hızlandırmak ve özellikle Fourier dönüşümü iyon siklotron rezonans kütle spektrometreleri ile kütle spektrometresinde iyonize bir analitin kütlelerini ölçmek için kullanılır. Ayrıca yüklü türler içermesi koşuluyla, seyreltik bir gaz karışımındaki kimyasal reaksiyonların kinetiğini izlemek için de kullanılabilir.

<span class="mw-page-title-main">Yıldız manyetik alanı</span> bir yıldızın içinde iletken plazmanın hareketi ile üretilen manyetik alan

Yıldız manyetik alanı, bir yıldızın içindeki iletken plazmanın hareketi tarafından üretilen bir manyetik alandır. Bu hareket, malzemenin fiziksel hareketini içeren bir enerji taşıma şekli olan konveksiyon yoluyla oluşturulur. Lokalize bir manyetik alan, plazmaya bir kuvvet uygulayarak, yoğunlukta karşılaştırılabilir bir kazanç olmaksızın basıncı etkili bir şekilde arttırır. Sonuç olarak manyetize bölge yıldızın fotosferine ulaşana kadar plazmanın geri kalanına göre yükselir. Bu durum yüzeyde yıldız lekeleri ve ilgili koronal döngü fenomeni yaratır.