Ett av de problem som måste lösas för att den experimentella fusionsreaktorn ITER och andra framtida tokamakreaktorer ska bli verklighet är hanteringen av så kallat avskrap.
Avskrapet består av ett tunt och mycket koncentrerat lager av värme som separeras från det heta fusionsplasmats utkant. Detta avskrapade värmeflöde leds bort via speciella plattor i reaktorkammarens underkant, men det riskerar samtidigt att skada plattorna och få fusionsreaktionerna i plasmat att upphöra.
För att fusionsreaktionerna ska kunna hållas igång under en längre tid måste plattorna som leder bort avskrapet därför skyddas genom att avskrapet sprids ut så mycket som möjligt. För att åstadkomma detta hoppas fusionsforskarna kunna använda sig av en metod som går ut på att gas i form av deuterium och kväve pumpas in för att bredda avskrapslagret. Resultaten ser lovande ut men den stora frågan är om metoden fungerar bra nog utan att man behöver använda sig av så mycket gas att fusionsbränslet kyls ner.
I ett försök att besvara denna fråga har fysikern Robert Goldston vid amerikanska energidepartementets Princeton Plasma Physics Laboratory (PPPL) tagit fram en ny modell för att uppskatta avskrapslagrets tjocklek och hur den varierar då plasmats egenskaper förändras. Modellen ger trots att den inte tar hänsyn till plasmaturbulens resultat som överensstämmer mycket väl med experimentella mätdata.
- Detta låter dig få en bild av utmaningens storlek så du kan tänka igenom vad som behöver göras för att övervinna den, säger Goldston.
