La forma di un tokamak ha un impatto significativo sui limiti del plasma edge. Il plasma del bordo è la regione del plasma che è in contatto con le pareti del tokamak. Questa regione è importante perché è il luogo in cui il plasma interagisce con le superfici materiali del tokamak, il che può portare a impurità e interruzioni.

Esistono due tipi principali di forme tokamak:circolari e non circolari. I tokamak circolari hanno una sezione trasversale circolare, mentre i tokamak non circolari hanno una sezione trasversale non circolare. I tokamak non circolari sono spesso indicati come "tokamak sagomati".

I tokamak sagomati presentano numerosi vantaggi rispetto ai tokamak circolari. Innanzitutto, i tokamak sagomati possono avere una pressione plasmatica maggiore rispetto ai tokamak circolari. Questo perché il campo magnetico in un tokamak sagomato è più forte ai bordi del plasma che al centro. Il campo magnetico più forte aiuta a confinare il plasma e ad evitare che tocchi le pareti del tokamak.

In secondo luogo, i tokamak sagomati possono avere una temperatura dei bordi inferiore rispetto ai tokamak circolari. Questo perché il campo magnetico in un tokamak sagomato è più debole al centro del plasma che ai bordi. Il campo magnetico più debole consente al plasma di raffreddarsi più rapidamente.

In terzo luogo, i tokamak sagomati possono avere un tempo di scarica del plasma più lungo rispetto ai tokamak circolari. Questo perché il tokamak sagomato ha una superficie maggiore rispetto a un tokamak circolare. La maggiore superficie consente al plasma di dissipare il calore in modo più efficace.

La forma di un tokamak è quindi una considerazione importante nella progettazione di un reattore a fusione tokamak. I tokamak sagomati presentano numerosi vantaggi rispetto ai tokamak circolari e sono quindi la forma preferita per la maggior parte dei progetti di reattori a fusione.

Mela contro Ciambella

La differenza tra un tokamak circolare e uno sagomato può essere illustrata confrontando una mela con una ciambella. Un tokamak circolare è come una mela, in quanto ha una sezione trasversale rotonda. Un tokamak sagomato è come una ciambella, in quanto ha un centro cavo.

Il centro cavo di una ciambella consente al plasma di raffreddarsi più rapidamente rispetto al plasma di una mela. Questo perché la superficie di una ciambella è maggiore della superficie di una mela. La maggiore superficie consente al plasma di dissipare il calore in modo più efficace.

Il centro cavo di una ciambella consente inoltre al plasma di essere confinato in modo più efficace rispetto al plasma di una mela. Questo perché il campo magnetico in una ciambella è più forte ai bordi del plasma che al centro. Il campo magnetico più forte aiuta a confinare il plasma e ad evitare che tocchi le pareti del tokamak.

In conclusione, la forma di un tokamak ha un impatto significativo sui limiti del plasma di bordo. I tokamak sagomati presentano numerosi vantaggi rispetto ai tokamak circolari e sono quindi la forma preferita per la maggior parte dei progetti di reattori a fusione.