Riggatron - Riggatron
En Riggatron er en magnetisk inneslutningsfusjonsreaktordesign opprettet av Robert W. Bussard på slutten av 1970-tallet. Det er en tokamak på grunnlag av sin magnetiske geometri, men det ble gjort noen ukonvensjonelle tekniske valg. Spesielt brukte Riggatron kobbermagneter plassert inne i litiumteppet , som man håpet kunne føre til mye lavere byggekostnader. Opprinnelig referert til som Demountable Tokamak Fusion Core (DTFC), ble navnet senere endret for å referere til Riggs Bank , som finansierte utvikling sammen med Bob Guccione , utgiver av voksenmagasinet Penthouse .
Konvensjonell tokamak design
I en konvensjonell tokamak-utforming er innesperringsmagnetene arrangert utenfor et "teppe" av flytende litium . Litium tjener to formål, det ene er å absorbere nøytronene fra fusjonsreaksjonene og produsere tritium som deretter brukes til å drive reaktoren, og som en sekundær rolle, som skjerming for å forhindre at nøytronene når magneter. Uten litiumteppet nedbrytes nøytronene magnetene ganske raskt.
Denne ordningen har to ulemper. Den ene er at et magnetfelt må produseres ikke bare i plasmaet, der det er behov for det, men også i teppet, der det ikke er, noe som øker byggekostnadene betydelig. Den andre er at kjernen, der de magnetiske spolene trenger inn i maskinen langs aksen, må være stor nok til å inneholde skjermingen, noe som begrenser det oppnåelige sideforholdet . Et høyere sideforhold resulterer generelt i bedre ytelse.
Riggatron forbedring
Riggatron ordnet om utformingen av den konvensjonelle designen, og reduserte rollen som litium til å produsere bare tritium. Magnetene skulle eksponeres direkte på innsiden av reaktorkjernen, med full nøytronstrøm. Dette utelukket bruken av superledende magneter, og til og med kobbermagneter måtte kastes på så lite som 30 dagers drift. Riggatron ble lagt ut for å gjøre denne kjerneutskiftningen så enkel og rask som mulig. Etter fjerning og utskifting ville magnettene deretter smeltes ned og bearbeides på nytt. Selv om denne prosessen vil være kostbar, vil det mindre magnetiserte volumet (bare hovedradius)0,9 m ), det større sideforholdet og reduksjonen i kompleksitet ved å unngå superledende magneter, var en avveining som, håpet, kunne lønne seg.
En annen fordel med de valgte parametrene var at tenning syntes å være mulig med ohmsk oppvarming alene, i motsetning til dyrere systemer som ioninjeksjon som normalt kreves. Det første forslaget, som ble gjort på slutten av 1970-tallet, anslått at enheten ville være i stand til å produsere omtrent tre eller fire ganger kraften i fusjonsreaksjoner som den ble brukt til å drive varmeovner og magneter. Dette representerer en fusjonsenergiforsterkningsfaktor (eller bare "fusjonsforsterkning" eller Q) på tre eller fire. Prosjektet ble aldri fullført, da Guccioni ikke klarte å sikre de 150 millioner dollarene som trengs for å bygge enheten i full størrelse (hvorav mye ville ha vært for en stor homopolar generator ).
Fusjonsforskning etablering vurdering
Studier som ble utført på den tiden antyder at Riggatron ikke ble ansett som mye av en "sikker ting" av andre medlemmer av fusjonsforskningsinstitusjonen. Eksisterende eksperimentelle tokamaks inkluderer vanligvis ikke et litiumteppe, og er dermed ganske lik Riggatron i layout, men likevel er ingen av disse reaktorene i nærheten av å generere en fusjonsgevinst på en, enn si de tre som ble hevdet for Riggatron. I ettertid ser det ut til at Riggatron-konseptet sannsynligvis ikke ville fungert på grunn av de forskjellige plasmainstabilitetene som bare ble oppdaget sammenfallende med designprosessen. Interessen for Riggatron har i det vesentlige forsvunnet.
Med bortgangen til det opprinnelige prosjektet gikk Bussard videre til nye treghets elektrostatiske inneslutningsfusjonsdesigner med ekstremt høy ytelse. Dette kulminerte i hans endelige utvikling av IEC før hans død i oktober 2007 - Polywell- enheten.