Tokamak Physics Experiment
ٹوکامک طبیعیات کا تجربہ (ٹی پی ایکس) پلازما طبیعیات کا ایک تجربہ تھا جو ڈیزائن کیا گیا تھا لیکن بنایا نہیں گیا تھا۔ اسے پرنسٹن پلازما فزکس لیبارٹری کی قیادت میں امریکہ میں ایک بین تنظیمی ٹیم نے ڈیزائن کیا تھا۔ اس تجربے کو ان نظریات کی جانچ کے لیے ڈیزائن کیا گیا تھا کہ ٹوکامکس اعلی کارکردگی، مستحکم ریاست کے نظام میں کس طرح برتاؤ کریں گے۔ گولز ٹی پی ایکس کو ٹوکامک فیوژن ٹیسٹ ری ایکٹر (ٹی ایف ٹی آر) کا جانشین ہونا تھا۔ جبکہ ٹی ایف ٹی آر کو ق> 1 حاصل کرنے کے لیے ڈیزائن کیا گیا تھا (پلازما کے ذریعے پیدا ہونے والی زیادہ فیوژن پاور پلازما میں انجکشن کیے جانے سے زیادہ)، ٹی ایف ٹی آر صرف مختصر دالوں کے لیے کام کرتا تھا، اور پلازما سے ڈیٹا فراہم نہیں کرتا تھا اور اس کا تجربہ اقتصادی فیوژن پاور ری ایکٹر کی طرح نہیں ہوتا تھا۔ خاص طور پر، ٹی پی ایکس کو اس ضرورت کو پورا کرنے کے لیے ڈیزائن کیا گیا تھا۔ ٹی پی ایکس کو ان نظریات کی جانچ کے لیے ڈیزائن کیا گیا تھا جو مستقبل کے فیوژن پاور ری ایکٹر کو کمپیکٹ، اقتصادی اور قابل اعتماد بنانے کے طریقے تجویز کرتے ہیں۔ خاص طور پر، ٹی پی ایکس کو مستحکم حالت کے قریب ڈیزائن کیا گیا تھا، جس کی نبض کی لمبائی 1,000 سیکنڈ (15 منٹ سے زیادہ) تھی۔ اسے اعلی بوٹسٹریپ کرنٹ پر کام کرنے کے لیے ڈیزائن کیا گیا تھا، جس کا مطلب ہے کہ ٹورائڈل کرنٹ کو چلانے کے لیے کم طاقت خرچ کرنی پڑے گی۔ اسے بیٹا کی اعلی اقدار پر کام کرنے کے لیے ڈیزائن کیا گیا تھا، جس کا مطلب ہے کہ یہ کسی دیئے گئے مقناطیسی میدان کے لیے زیادہ پلازما دباؤ کو ذخیرہ کرنے کے قابل ہوگا۔ اسے اعلی سطح کی قید کے ساتھ کام کرنے کے لیے ڈیزائن کیا گیا تھا، جس کا مطلب ہے کہ کم معاون حرارتی نظام کی ضرورت ہوگی۔ 1991 میں کمپیکٹ اگنیشن ٹوکامک کی منسوخی کے بعد، ریاستہائے متحدہ کے محکمہ توانائی نے امریکی فیوژن پروگرام کو ٹوکامک کو بہتر بنانے کے طریقے تلاش کرنے کی ہدایت کی۔ 1993 میں، تصوراتی ڈیزائن کو حتمی شکل دیتے ہوئے، 1993 میں ٹی پی ایکس کے لیے ایک تصوراتی ڈیزائن کا جائزہ لیا گیا۔ ڈیزائن ٹیم کا انتظام پرنسٹن پلازما فزکس لیبارٹری نے کیا تھا اور اس میں دیگر امریکی اداروں کے اراکین شامل تھے۔ یہ پروگرام 1995 میں منسوخ کر دیا گیا تھا، کیونکہ مجوزہ لاگت بہت زیادہ تھی۔ مجوزہ لاگت 1993 ڈالر میں 539 ملین ڈالر تھی۔ میراث جنوبی کوریا میں بنایا گیا کے ایس ٹی اے آر ٹوکامک ٹی پی ایکس ڈیزائن پر مبنی ہے۔ کے ایس ٹی اے آر ہائیڈروجن کا استعمال کرتا ہے، ڈیوٹیریم کا نہیں جیسا کہ ٹی پی ایکس کو ڈیزائن کیا گیا تھا، اس لیے اجزاء کا نیوٹران ایکٹیویشن اتنا بڑا مسئلہ نہیں ہے۔ اس کی وجہ سے، ٹی پی ایکس ڈیزائن کے ٹائٹینیم ویکیوم برتن کو کے ایس ٹی اے آر میں سٹینلیس سٹیل کے برتن سے تبدیل کر دیا گیا، اور ریموٹ مینٹیننس سسٹم کو ڈیزائن سے ہٹا دیا گیا۔ چونکہ ٹی پی ایکس کو مستحکم حالت (یا کم از کم لمبی پلس، 1,000 سیکنڈ کی مدت کے ساتھ) کے طور پر ڈیزائن کیا گیا تھا، اس لیے مقناطیسی میدان فراہم کرنے والے برقی مقناطیسی کنڈلز کو سپر کنڈکٹنگ ہونا تھا۔ انہیں نیوبیم ٹن سپر کنڈکٹنگ کیبلز سے بنایا جانا تھا۔ پلازما کے مرکز میں ٹورائڈل مقناطیسی میدان کی طاقت 4.0 ٹیسلا ہونی تھی۔ ٹی پی ایکس کو اس طرح ڈیزائن کیا گیا تھا کہ اس کا ٹورائڈل برقی کرنٹ 100% غیر محرک طور پر چلایا جائے۔ اس کی وجہ سے، اس میں تین موجودہ ڈرائیو سسٹم ہونے تھے: ایک 8 میگاواٹ نیوٹرل بیم انجیکٹر سسٹم، ایک 8 میگاواٹ آئن سائکلوٹرون ریزوننس سسٹم، اور ایک 1.5 میگاواٹ لوور ہائبرڈ ویو سسٹم۔ پلازما کے ذریعے لے جانے والا ٹورائڈل کرنٹ 2 ایم اے تک ہونا تھا۔ چونکہ ٹی پی ایکس کو کم از کم چھ مختلف اعلی کارکردگی کے منظرناموں کی جانچ کے لیے ڈیزائن کیا گیا تھا، اس لیے اس کے پولائڈل فیلڈ کنڈلی اور موجودہ ڈرائیو سسٹم کو لچک کے لیے ڈیزائن کیا گیا تھا۔ ممکنہ منظرناموں کی کچھ مثالیں یہ ہیں: ایک اے آر آئی ای ایس-I ری ایکٹر کے ڈیزائن سے متاثر جس میں ایک جارحانہ بیٹا تھا، ایک ٹوکامک فیوژن ٹیسٹ ری ایکٹر سپر شاٹ نظام سے متاثر تھا، اور ایک پروفائل کے ساتھ جس نے بہتر قید کے لیے اندرونی نقل و حمل کی رکاوٹ پیدا کی۔ حوالہ جات ٹوکامکس