Tokamak Physics Experiment
ટોકામાક ભૌતિકશાસ્ત્ર પ્રયોગ (ટી. પી. એક્સ.) એ પ્લાઝ્મા ભૌતિકશાસ્ત્ર પ્રયોગ હતો જે ડિઝાઇન કરવામાં આવ્યો હતો પરંતુ બનાવવામાં આવ્યો ન હતો. તે પ્રિન્સટન પ્લાઝમા ફિઝિક્સ લેબોરેટરીના નેતૃત્વમાં યુએસએમાં આંતર-સંસ્થાકીય ટીમ દ્વારા ડિઝાઇન કરવામાં આવ્યું હતું. આ પ્રયોગ ઉચ્ચ-પ્રદર્શન, સ્થિર-સ્થિતિ શાસનમાં ટોકામક્સ કેવી રીતે વર્તે છે તે અંગેના સિદ્ધાંતો ચકાસવા માટે તૈયાર કરવામાં આવ્યો હતો. ગોલ ટી. પી. એક્સ. ટોકામેક ફ્યુઝન ટેસ્ટ રિએક્ટર (ટી. એફ. ટી. આર.) નો અનુગામી બનવાનો હતો. જ્યારે ટી. એફ. ટી. આર. ની રચના ક્યૂ> 1 (પ્લાઝ્મામાં ઇન્જેક્ટ કરતાં પ્લાઝ્મા દ્વારા ઉત્પાદિત વધુ ફ્યુઝન પાવર) હાંસલ કરવા માટે કરવામાં આવી હતી, ત્યારે ટી. એફ. ટી. આર. માત્ર ટૂંકા કઠોળ માટે સંચાલિત થાય છે, અને પ્લાઝમા સાથેનો ડેટા અને અનુભવ આર્થિક ફ્યુઝન પાવર રિએક્ટરની જેમ વર્તતો નથી. ખાસ કરીને, ટી. પી. એક્સ. ની રચના આ જરૂરિયાતને પૂર્ણ કરવા માટે કરવામાં આવી હતી. ટી. પી. એક્સ. ની રચના એવા સિદ્ધાંતો ચકાસવા માટે કરવામાં આવી હતી જે ભવિષ્યના ફ્યુઝન પાવર રિએક્ટરને કોમ્પેક્ટ, આર્થિક અને વિશ્વસનીય બનાવવાની રીતો સૂચવે છે. ખાસ કરીને, ટી. પી. એક્સ. ને 1,000 સેકન્ડ (15 મિનિટથી વધુ) ની પલ્સ લંબાઈ સાથે સ્થિર સ્થિતિની નજીક રહેવા માટે ડિઝાઇન કરવામાં આવી હતી. તે ઉચ્ચ બુટસ્ટ્રેપ પ્રવાહ પર કામ કરવા માટે ડિઝાઇન કરવામાં આવ્યું હતું, જેનો અર્થ છે કે ટોરોઇડલ પ્રવાહ ચલાવવા માટે ઓછી શક્તિ ખર્ચવી પડશે. તે બીટાના ઉચ્ચ મૂલ્યો પર કામ કરવા માટે ડિઝાઇન કરવામાં આવ્યું હતું, જેનો અર્થ છે કે તે આપેલ ચુંબકીય ક્ષેત્ર માટે વધુ પ્લાઝ્મા દબાણનો સંગ્રહ કરી શકશે. તે ઉચ્ચ સ્તરની કેદ સાથે કામ કરવા માટે ડિઝાઇન કરવામાં આવ્યું હતું, જેનો અર્થ છે કે ઓછી સહાયક ગરમીની જરૂર પડશે. 1991માં કોમ્પેક્ટ ઇગ્નીશન ટોકામેક રદ થયા પછી, યુનાઇટેડ સ્ટેટ્સ ડિપાર્ટમેન્ટ ઓફ એનર્જીએ યુ. એસ. ફ્યુઝન પ્રોગ્રામને ટોકામેકને સુધારવાની રીતો શોધવાનો નિર્દેશ આપ્યો હતો. 1993માં ટી. પી. એક્સ. માટે વૈચારિક ડિઝાઇનની સમીક્ષા હાથ ધરવામાં આવી હતી, જેમાં વૈચારિક ડિઝાઇનને અંતિમ સ્વરૂપ આપવામાં આવ્યું હતું. ડિઝાઇન ટીમનું સંચાલન પ્રિન્સટન પ્લાઝમા ફિઝિક્સ લેબોરેટરી દ્વારા કરવામાં આવ્યું હતું અને તેમાં અન્ય યુએસ સંસ્થાઓના સભ્યો સામેલ હતા. આ કાર્યક્રમ 1995માં રદ કરવામાં આવ્યો હતો, કારણ કે સૂચિત ખર્ચ ખૂબ ઊંચો હતો. 1993માં પ્રસ્તાવિત ખર્ચ $539 મિલિયન હતો. વારસો દક્ષિણ કોરિયામાં નિર્મિત કે. એસ. ટી. એ. આર. ટોકમક ટી. પી. એક્સ. ડિઝાઇન પર આધારિત છે. કે. એસ. ટી. એ. આર. હાઇડ્રોજનનો ઉપયોગ કરે છે, ડ્યુટેરિયમનો નહીં કારણ કે ટી. પી. એક્સ. ની રચના કરવામાં આવી હતી, તેથી ઘટકોનું ન્યુટ્રોન સક્રિયકરણ એ મોટી સમસ્યા નથી. આને કારણે, ટી. પી. એક્સ. ડિઝાઇનના ટાઇટેનિયમ વેક્યૂમ જહાજને કે. એસ. ટી. એ. આર. માં સ્ટેઈનલેસ સ્ટીલના જહાજ સાથે બદલવામાં આવ્યું હતું, અને દૂરસ્થ જાળવણી પ્રણાલીને ડિઝાઇનમાંથી દૂર કરવામાં આવી હતી. કારણ કે ટી. પી. એક્સ. ની રચના સ્થિર સ્થિતિ (અથવા ઓછામાં ઓછી લાંબી પલ્સ, 1,000 સેકન્ડની અવધિ સાથે) માટે કરવામાં આવી હતી, તેથી ચુંબકીય ક્ષેત્ર પ્રદાન કરતી વિદ્યુતચુંબકીય કોઇલ સુપરકન્ડક્ટિંગ હોવાની હતી. તેઓ નિયોબિયમ-ટિન સુપરકન્ડક્ટિંગ કેબલ્સમાંથી બનાવવાના હતા. પ્લાઝ્માના કેન્દ્રમાં ટોરોઇડલ ચુંબકીય ક્ષેત્રની તાકાત 4 ટેસ્લા હોવાની હતી. ટી. પી. એક્સ. ની રચના તેના ટોરોઇડલ વિદ્યુત પ્રવાહને 100% બિન-પ્રેરક રીતે સંચાલિત કરવા માટે કરવામાં આવી હતી. આને કારણે, તેમાં ત્રણ વર્તમાન ડ્રાઇવ સિસ્ટમ્સ હોવાની હતીઃ 8 મેગાવોટ ન્યુટ્રલ બીમ ઇન્જેક્ટર સિસ્ટમ, 8 મેગાવોટ આયન સાયક્લોટ્રોન રેઝોનન્સ સિસ્ટમ અને 1.5 મેગાવોટ લોઅર હાઇબ્રિડ વેવ સિસ્ટમ. પ્લાઝ્મા દ્વારા વહન કરાયેલો ટોરોઇડલ પ્રવાહ 2 એમએ સુધીનો હતો. કારણ કે ટી. પી. એક્સ. ની રચના ઓછામાં ઓછી છ જુદી જુદી ઉચ્ચ-પ્રદર્શન પરિસ્થિતિઓનું પરીક્ષણ કરવા માટે કરવામાં આવી હતી, તેની પોલોઇડલ ફિલ્ડ કોઇલ અને વર્તમાન ડ્રાઇવ સિસ્ટમ્સ લવચીકતા માટે તૈયાર કરવામાં આવી હતી. સંભવિત દૃશ્યોના કેટલાક ઉદાહરણો આ પ્રમાણે છેઃ એક એ. આર. આઈ. ઈ. એસ.-I રિએક્ટર ડિઝાઇનથી પ્રેરિત જેમાં આક્રમક બીટા હતું, એક ટોકામેક ફ્યુઝન ટેસ્ટ રિએક્ટર સુપરશોટ શાસનથી પ્રેરિત હતું, અને એક પ્રોફાઇલ સાથે જે ઉન્નત કેદ માટે આંતરિક પરિવહન અવરોધ ઉત્પન્ન કરે છે. સંદર્ભો ટોકામક્સ