トカマク方式を調べました。
トカマク方式の概要
・トロイダル磁場コイルでドーナツ状の磁場を発生させます。
・中心ソレノイドコイルでトランスの原理でプラズマに誘導電流を流し、プラズマを加熱するとともに、ドーナツの断面を回るような磁場を発生させます。
・これら2つの磁場の重ね合わせによりねじれた磁場を形成し、電荷を持つ粒子が磁力線に沿って運動するという動作によりプラズマを閉じ込めます。
・プラズマの加熱は上記のプラズマ電流による加熱と外部駆動の加熱装置が使用されています。
トカマク方式の弱点(推定)
トカマク方式のトランスは直流電圧のパルス駆動と思われます。
中心ソレノイドコイルに直流電圧を印可すると、電流は直線的に増加し、短時間で超伝導コイルの最大定格電流値に到達します。
直流電圧駆動の場合、誘導によるプラズマ電流を半永久的に流すことは不可能です。
この為、トカマク方式は短時間運転しかできないと考えられます。
(核融合発電に必要な定常運転の課題がのこされています。)
ソレノイドコイルの電流 = プラズマ電流 X ソレノイドコイル巻数 + 励磁電流
プラズマが1ターンのコイルとなり、プラズマ電流は印可電圧とプラズマの抵抗値で決まります。
交流電圧駆動では、定常的に電流を流せますが、電流方向が交番し、ねじれた磁場ができない。
革新的な核融合方式の考案がないと核融合発電の実用化は無理と思います。
関連: