Caractéristiques du champ magnétique du tokamak

Les particules à l’intérieur du plasma se déplacent dans toutes les directions, et ce à très haute température. Ces particules heurtent donc les parois, qui les refroidissent et empêchent ainsi d’atteindre la température nécessaire à la fusion. Pour orienter la trajectoire des particules sans qu’elles touchent lesdites parois, on les insère dans un champ magnétique.

On avait projeté d’utiliser donc une enceinte cylindrique. Il résidait encore un problème dans ce procédé : les extrémités. En effet, le mouvement d’une particule chargée dans des lignes de champ magnétique assure le confinement perpendiculaire mais pas le confinement longitudinal (il faut 6600 km pour un temps de confinement d’environ 1s).

Pour résoudre ce problème, on confine le plasma dans un tore (enceinte en forme d’anneau), appelé Tokamak (nom d’origine russe). Tout d’abord, un champ toroïdal permet ce déplacement longitudinal, auquel on associe une composante de champ qui lui est perpendiculaire : le champ poloïdal, contrôlant la déviation naturelle des particules et créé par un fort courant induit au sein même du plasma.

Le champ obtenu permet ainsi aux particules de ne pas percuter les parois, ne se refroidissant pas et conservant ainsi leur haute température, nécessaire à l’état de plasma.

Une fois le plasma confiné, se pose alors un nouveau problème : comment vaincre la répulsion, afin que les particules fusionnent ?