Експеримент са литијум токамаком

Експеримент са литијум токамаком (енгл. Lithium Tokamak Experiment, LTX), и његов претходник, Тренутни погонски експеримент - надоградња (CDX-У), су уређаји посвећени проучавању течног литијума као компоненте окренуте плазми (ПФЦ) у Лабораторији за физику плазме Принстона.

Предности литијума као ПФЦ-а

Једно од текућих истраживачких питања за развој комерцијалне фузионе енергије је избор материјала за делове реакторске посуде окренуте плазми, такође познатог као први зид. Већина реактора ради на еквивалентном високом вакууму и стога захтевају материјале високе чврстоће да се одупру унутрашњем притиску магнета на празну унутрашњост. Типични материјали су они који се користе у другим хемијским и атомским процесима, као што су разне легуре челика.

Нажалост, ови исти материјали имају бројне недостатке када се користе у фузионим реакторима. Један од главних проблема је што када одбегло фузионо гориво удари у материјал који се хлади, враћајући се у масу горива на нижој температури и хладећи гориво у целини. Ово је познато као „рециклирање”. Други је да ове реакције такође могу да одцепе атоме метала, а због своје велике атомске масе, или „високог З”, када се загреју, емитују велике количине рендгенских зрака који такође хладе плазма гориво.

Једна од атрактивних карактеристика течног литијумског ПФЦ-а је да практично елиминише рециклирање. То је зато што литијум има високу хемијску реактивност са атомским водоником, који се затим задржава у ПФЦ-у. Поред тога, литијум има низак атомски број, З. Ово даје најмањи могући губитак енергије радијацијом из ПФЦ материјала који може завршити у плазми, јер се зрачење снажно повећава са повећањем З. Коначно, текући течни литијум такође може потенцијално да поднесе велике густине снаге које се очекују на зидовима реактора.