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Concept
Tokamak sphérique
Résumé
thumb|Intérieur d'un tokamak sphérique.
Un tokamak sphérique est un dispositif de confinement magnétique de plasma de type tokamak permettant d'obtenir des réactions de fusions de nucléons. Un tokamak sphérique a un solénoïde central beaucoup plus fin qu'un tokamak classique. Une telle installation serait susceptible d'être utilisée pour produire de l'électricité.
Le fonctionnement se base sur le principe du tokamak traditionnel torique mais en fonction des expérimentations faites à ce jour, le rapport entre le rendement énergétique et le volume de plasma confiné serait d'un ordre supérieur et la stabilité du plasma serait aussi bien meilleure (certaines estimations évoquent un ordre 10 fois supérieur). La recherche est beaucoup plus jeune que celle sur les tokamaks toriques, les expériences sont en plus faible nombre et sur des dispositifs de plus petite taille. Les estimations sur les potentialités de ce type de tokamak restent donc à confirmer avant de pouvoir passer à l'étape de la construction d'un dispositif « démo » (préfiguration d'un réacteur produisant de l'énergie). Mais actuellement la priorité est donnée au tokamak traditionnel qui en est à l'étape de « pré-démo » avec la construction d'ITER.
Les tokamaks sphériques représentent une classe de tokamaks dont le rapport de forme est très inférieur à celui d’un tokamak torique et se rapproche le plus possible de 1. Les premiers tokamaks toriques présentaient un rapport de forme autour de 4,5, les tokamaks toriques plus récents sont autour de 3 et la prétention des tokamaks sphériques est de descendre au-dessous de 1,25.
vignette|upright=1.2|Schéma 1 : rapport de forme du tokamak sphérique comparé au tokamak torique.
Le rapport de forme se définit comme le rapport entre le « rayon majeur » (distance entre l’axe du tokamak et l’axe du champ magnétique) et le « rayon mineur » (distance entre la limite externe du flux plasmatique et l’axe du champ magnétique).
Le schéma 1 représente une coupe polaire d'un plasma d’un tokamak sphérique (en vert) et d'un plasma d’un tokamak torique (en mauve).
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