Usted realmente hacer referencia a algo que es de importancia crucial para la respuesta a esta pregunta:
"Con un tokamak, me imagino que si el doble de las dimensiones lineales, el volumen de plasma (y, por tanto, la producción de energía) aumento de ocho veces, mientras que el área que usted tiene para proteger contra los neutrones rápidos sólo cuádruple. Así que una vez que domine el tokamak tecnología, sólo se necesita a escala apropiada para bajar los costos de capital."
Sugerir que la energía de la fusión de la tokamak escalas más o menos como se $\sim R^{3}$ (donde $R$ es el tokamak radio mayor), pero el área de la superficie interior del dispositivo en el que la fusión de neutrones es el incidente sólo las escalas como $\sim R^{2}$.
Esto es bastante precisa, aunque la escala de la energía de fusión es más cercana a $R^4$ o $R^5$, por las razones que mencionaré más adelante. Sin embargo, por el contexto de tu comentario suena como que usted está insinuando que esta diferencia en la escala sería ventajoso para la escala de los tokamaks hasta arbitrariamente un gran tamaño. La realidad es todo lo contrario de hecho.
El hecho de que la superficie interna de la tokamak escalas menos agresiva con $R$ de la energía de fusión es, posiblemente, la razón más fundamental que no podemos construir muy grandes tokamak. Esto es debido a que el flujo de neutrones en el interior de la pared del dispositivo de escalas como la energía de fusión, dividido por el área de la superficie, tan aproximadamente como $\sim R^2$.
Los materiales con los que la línea de la pared interior de un tokamak sólo puede soportar una determinada fluencia de los neutrones de fusión antes de que debe ser reemplazado, como los neutrones son la causa de importantes debilitamiento estructural. La sustitución de estos componentes es muy caro y consume mucho tiempo el asunto, como debe de ser llevada a cabo íntegramente por controlar de forma remota a los robots debido a la insalubridad de los niveles de radiactividad en el interior del dispositivo. La pared interior de la JET tokamak fue reemplazado recientemente y el proyecto tomó más de un año.
Para el longitud de tiempo durante el cual se podría ejecutar un tokamak planta de energía de fusión antes de una parada importante es necesario para reemplazar la pared como las escalas de $\sim R^{-2}$. Claramente este es un grave problema para un gran tokamak, como el interior de la pared va a durar un unfeasibly corto tiempo, hacer económicamente viable la generación de electricidad imposible. Después de todo, el objetivo de la energía de fusión investigación es resolver la crisis energética que se avecina, por lo que debemos ser capaces de producir electricidad a un coste de, al menos, comparable a otras fuentes renovables o realmente no hay mucho punto de la construcción de un reactor en el primer lugar!
Aunque este hilo ha estado inactivo durante un buen rato, en realidad tenía la respuesta en la pregunta, sin darse cuenta de ello, así que sentí la necesidad de hacerle saber!
Un pequeño aparte: he mencionado antes que la energía de la fusión de las escalas más como $R^{4}$. Esto es debido a una mayor tokamak tiene una mayor distancia entre el centro del plasma y la pared, y esto permite un mayor núcleo de plasma presión para ser alcanzado. Esto a su vez aumenta la fusión de la velocidad de reacción, así como aumentar el $R$ usted no sólo tiene un mayor volumen de plasma, pero también estás recibiendo más energía de fusión por unidad de volumen.
