トカマク

ドーナツ形の容器にプラズマを入れ、外側のコイルが作る磁場と、プラズマ自身に流す電流が作る磁場を組み合わせて閉じ込める装置。磁場閉じ込め方式の主流。

名前は、ロシア語で「磁気コイルを持つドーナツ形の容器」を意味する言葉の略です。1950年代初めに、ソ連のタムとサハロフが構想しました。

外側のコイルだけではドーナツの中の磁力線がまっすぐ一周するだけで、プラズマは外側へずれて逃げてしまいます。そこでプラズマそのものに大きな電流を流し、その電流が作る磁場で磁力線をらせん状にねじって、プラズマを安定させます^[1]。

転機は1968年でした。ソ連のT-3が他の方式を大きく上回る温度を報告し、信じなかった各国のために翌1969年、英国のチームがモスクワへ渡ってレーザー光の散乱で実測し、約1000万℃を確かめました^[2]。これを機に、世界の研究がトカマクに集まります。

弱点は、プラズマに電流を流し続けなければならないことです。そのままでは連続運転が難しく、電流が急に途切れる「ディスラプション」が起きると装置に大きな力がかかります。ITER、JT-60SA、SPARCはいずれもトカマクです。