Formen på en tokamak har en betydande inverkan på gränserna för kantplasman. Kantplasman är den del av plasman som är i kontakt med tokamakens väggar. Denna region är viktig eftersom det är där plasman interagerar med tokamakens materialytor, vilket kan leda till föroreningar och störningar.

Det finns två huvudtyper av tokamak-former:cirkulära och icke-cirkulära. Cirkulära tokamaks har ett cirkulärt tvärsnitt, medan icke-cirkulära tokamaks har ett icke-cirkulärt tvärsnitt. Icke-cirkulära tokamaks kallas ofta "formade tokamaks".

Formade tokamaks har flera fördelar jämfört med cirkulära tokamaks. För det första kan formade tokamaks ha ett högre plasmatryck än cirkulära tokamaks. Detta beror på att magnetfältet i en formad tokamak är starkare vid kanten av plasman än det är i mitten. Det starkare magnetfältet hjälper till att begränsa plasman och förhindra att den vidrör tokamakens väggar.

För det andra kan formade tokamaks ha en lägre kanttemperatur än cirkulära tokamaks. Detta beror på att magnetfältet i en formad tokamak är svagare i mitten av plasman än det är vid kanten. Det svagare magnetfältet gör att plasman svalnar snabbare.

För det tredje kan formade tokamaks ha en längre plasmaurladdningstid än cirkulära tokamaks. Detta beror på att den formade tokamak har en större yta än en cirkulär tokamak. Den större ytan gör att plasman kan avleda sin värme mer effektivt.

Formen på en tokamak är därför en viktig faktor vid utformningen av en tokamakfusionsreaktor. Formade tokamaks har flera fördelar jämfört med cirkulära tokamaks, och de är därför den föredragna formen för de flesta fusionsreaktorkonstruktioner.

Apple kontra Donut

Skillnaden mellan en cirkulär tokamak och en formad tokamak kan illustreras genom att jämföra ett äpple med en munk. En cirkulär tokamak är som ett äpple, eftersom den har ett runt tvärsnitt. En formad tokamak är som en munk, genom att den har en ihålig mitt.

Den ihåliga mitten av en munk gör att plasman svalnar snabbare än plasman i ett äpple. Detta beror på att ytan på en munk är större än ytan på ett äpple. Den större ytan gör att plasman kan avleda sin värme mer effektivt.

Den ihåliga mitten av en munk gör också att plasman kan begränsas mer effektivt än plasman i ett äpple. Detta beror på att magnetfältet i en munk är starkare vid kanten av plasman än det är i mitten. Det starkare magnetfältet hjälper till att begränsa plasman och förhindra att den vidrör tokamakens väggar.

Sammanfattningsvis har formen på en tokamak en betydande inverkan på gränserna för kantplasman. Formade tokamaks har flera fördelar jämfört med cirkulära tokamaks, och de är därför den föredragna formen för de flesta fusionsreaktorkonstruktioner.