La forma de un tokamak tiene un impacto significativo en los límites del plasma de borde. El plasma de borde es la región del plasma que está en contacto con las paredes del tokamak. Esta región es importante porque es donde el plasma interactúa con las superficies materiales del tokamak, lo que puede provocar impurezas y alteraciones.

Hay dos tipos principales de formas de tokamak:circulares y no circulares. Los tokamaks circulares tienen una sección transversal circular, mientras que los tokamaks no circulares tienen una sección transversal no circular. Los tokamaks no circulares a menudo se denominan "tokamaks con forma".

Los tokamaks con forma tienen varias ventajas sobre los tokamaks circulares. En primer lugar, los tokamaks con forma pueden tener una presión de plasma más alta que los tokamaks circulares. Esto se debe a que el campo magnético en un tokamak con forma es más fuerte en el borde del plasma que en el centro. El campo magnético más fuerte ayuda a confinar el plasma y evitar que toque las paredes del tokamak.

En segundo lugar, los tokamaks con forma pueden tener una temperatura de borde más baja que los tokamaks circulares. Esto se debe a que el campo magnético en un tokamak con forma es más débil en el centro del plasma que en el borde. El campo magnético más débil permite que el plasma se enfríe más rápidamente.

En tercer lugar, los tokamaks con forma pueden tener un tiempo de descarga de plasma más largo que los tokamaks circulares. Esto se debe a que el tokamak con forma tiene una superficie mayor que un tokamak circular. La mayor superficie permite que el plasma disipe su calor de forma más eficaz.

Por tanto, la forma de un tokamak es una consideración importante en el diseño de un reactor de fusión tokamak. Los tokamaks con forma tienen varias ventajas sobre los tokamaks circulares y, por lo tanto, son la forma preferida para la mayoría de los diseños de reactores de fusión.

Manzana versus donut

La diferencia entre un tokamak circular y un tokamak con forma se puede ilustrar comparando una manzana con un donut. Un tokamak circular es como una manzana, ya que tiene una sección transversal redonda. Un tokamak con forma es como un donut, ya que tiene un centro hueco.

El centro hueco de una dona permite que el plasma se enfríe más rápidamente que el plasma de una manzana. Esto se debe a que el área de superficie de un donut es mayor que el área de superficie de una manzana. La mayor superficie permite que el plasma disipe su calor de forma más eficaz.

El centro hueco de una dona también permite confinar el plasma de manera más efectiva que el plasma de una manzana. Esto se debe a que el campo magnético en un donut es más fuerte en el borde del plasma que en el centro. El campo magnético más fuerte ayuda a confinar el plasma y evitar que toque las paredes del tokamak.

En conclusión, la forma de un tokamak tiene un impacto significativo en los límites del plasma de borde. Los tokamaks con forma tienen varias ventajas sobre los tokamaks circulares y, por lo tanto, son la forma preferida para la mayoría de los diseños de reactores de fusión.