Токамак (сокращённое от «тороидальная камера с магнитным полем»), замкнутая магнитная ловушка , имеющая форму тора и предназначенная для создания и удержания высокотемпературной плазмы . Предложена в 1950 И. Е. Таммом и А. Д. Сахаровым в связи с проблемой управляемого термоядерного синтеза (УТС). Основополагающий вклад в разработку и изучение систем типа Токамак внёс коллектив советских учёных под руководством Л. А. Арцимовича , который с 1956 начал экспериментальные исследования этих систем в Институте атомной энергии им. И. В. Курчатова (ИАЭ).
Удерживающее и стабилизирующее плазму магнитное поле в Токамак есть сумма трёх полей: поля Нw, создаваемого током I , текущим по тороидальному плазменному витку; значительно более сильного тороидального поля Нj, параллельного току; относительно слабого поперечного поля H ^, направленного параллельно главной оси тора. H j, создаётся катушками, намотанными на тор, Н^ - расположенными вдоль тора проводниками. Силовые линии суммарного магнитного поля имеют вид спиралей, которые, многократно обходя вокруг тора, образуют систему замкнутых вложенных друг в друга тороидальных магнитных поверхностей. Плазма в Токамак маг-нитогидродинамически устойчива, если выполняется критерий Шафранова - Крускала: Нjа /НwR > 1, где R -большой радиус тора, а - радиус поперечного сечения плазменного витка. Поперечное поле Н^» Нwа /R необходимо для удержания плазмы в равновесии. Плазма нагревается протекающим по ней током; для её дополнительного нагрева используют переменные электромагнитные поля и инжекцию быстрых нейтральных атомов.
В 1968 на Токамаке Т-4, сооруженном в ИАЭ, была впервые получена квазистационарная физическая термоядерная реакция. Характеристики установки Т-4: а = 17 см, R = 90 см, H j = 3,5×104 э, I = 1,5×105 а. Максимальные достигнутые на ней параметры плазмы: температура ионов дейтерия ~ 8×106 К, плотность ионов ~ 1014см-3, время удержания энергии в плазме ~ 0,02 сек. С начала 70-х гг. 20 в. системы Токамак заняли лидирующее положение в исследованиях по УТС во всём мире. К 1976 закончено сооружение установок, значительно более крупных, чем Т-4, а именно - Т-10 в СССР, PLT и Алкатор в США, TFR во Франции. Ряд проектов термоядерного реактора, осуществление которых планируется на конец 20 в., основан на системах Токамак
Лит.: см. при ст. Управляемый термоядерный синтез .
В. С. Муховатов.