(сокращённое от "тороидальная камера с магнитным полем")
замкнутая магнитная ловушка (См.
Магнитные ловушки), имеющая форму
Тора и предназначенная для создания и удержания высокотемпературной плазмы (См.
Плазма). Предложена в 1950 И. Е.
Таммом и А. Д.
Сахаровым в связи с проблемой управляемого термоядерного синтеза (См.
Управляемый термоядерный синтез) (УТС). Основополагающий вклад в разработку и изучение систем типа Т. внёс коллектив советских учёных под руководством Л. А.
Арцимовича, который с 1956 начал экспериментальные исследования этих систем в Институте атомной энергии им. И. В. Курчатова (ИАЭ).
Удерживающее и стабилизирующее плазму магнитное поле в Т. есть сумма трёх полей: поля Нω, создаваемого током I, текущим по тороидальному плазменному витку; значительно более сильного тороидального поля Нφ, параллельного току; относительно слабого поперечного поля H⊥, направленного параллельно главной оси тора. Hφ, создаётся катушками, намотанными на тор, Н⊥ - расположенными вдоль тора проводниками. Силовые линии суммарного магнитного поля имеют вид спиралей, которые, многократно обходя вокруг тора, образуют систему замкнутых вложенных друг в друга тороидальных магнитных поверхностей. Плазма в Т. маг-нитогидродинамически устойчива, если выполняется критерий Шафранова - Крускала: Нφа /НωR > 1, где R -большой радиус тора, а - радиус поперечного сечения плазменного витка. Поперечное поле Н⊥ ≈ Нωа /R необходимо для удержания плазмы в равновесии. Плазма нагревается протекающим по ней током; для её дополнительного нагрева используют переменные электромагнитные поля и инжекцию быстрых нейтральных атомов.
В 1968 на Токамаке Т-4, сооруженном в ИАЭ, была впервые получена квазистационарная физическая термоядерная реакция. Характеристики установки Т-4: а = 17 см, R = 90 см, Hφ = 3,5․104 э, I = 1,5․105 а. Максимальные достигнутые на ней параметры плазмы: температура ионов дейтерия Токамак 8․106 К, плотность ионов Токамак 1014см-3, время удержания энергии в плазме Токамак 0,02 сек. С начала 70-х гг. 20 в. системы Т. заняли лидирующее положение в исследованиях по УТС во всём мире. К 1976 закончено сооружение установок, значительно более крупных, чем Т-4, а именно - Т-10 в СССР, PLT и Алкатор в США, TFR во Франции. Ряд проектов термоядерного реактора, осуществление которых планируется на конец 20 в., основан на системах Т.
В. С. Муховатов.