ส่วนประกอบหลักๆของ tokamak ของโครงการ ITER ได้แก่
1. Central solenoid /Transformers - ทำหน้าที่จ่ายกระแสไฟฟ้าให้กับขดลวดสนามแม่เหล็ก
2,4. Magnetic field coils (poloidal, toroidal) – สนามแม่เหล็กไฟฟ้า แนว poloidal และ toroidal สำหรับใช้บีบอัดและควบคุมการกักเก็บพลาสมา
3. Blanket modules - ผลิตจากลิเทียม (lithium) เพื่อดูดซับความร้อน และ นิวตรอนพลังงานสูง จากปฏิกิริยาฟิวชัน
5. Cryostat (Cooling equipment) – ระบบระบายความร้อนสนามแม่เหล็กไฟฟ้า
6. Vacuum vessel – ช่องสุญญากาศรูปโดนัทสำหรับเก็บกักพลาสมา และเป็นพื้นที่เกิดปฎิกริยานิวเคลียร์ฟิวชัน ทำหน้าที่เป็นเกราะป้องกันความปลอดภัยขั้นแรก โดยอนุภาคของพลาสมาจะหมุนวนไปรอบ ๆ อย่างต่อเนื่องโดยไม่สัมผัสกับผนัง
7. Neutral beam injector (heating system) – ใช้ยิงลำแสงจากเครื่องเร่งอนุภาคเข้าไปในพลาสมาเพื่อเพิ่มความร้อนให้พลาสมาถึงอุณหภูมิวิกฤต (critical temperature)
8. Divertors – ช่วยขจัดของเสียจากปฏิกิริยาฟิวชัน เช่น helium products เป็นตัวควบคุมการสะสมของ fusion products ในเชื้อเพลิงและขจัดสิ่งสกปรกในพลาสมาที่เข้าไปใน Vacuum vessel
หลักการทำงาน ของ ITER Tokamak
1. เริ่มต้นกระบวนการโดยดูดอากาศและสิ่งสกปรกออกจากห้องสุญญากาศ (vacuum chamber)
2. จากนั้นระบบแม่เหล็กไฟฟ้า (Magnetic field coils) ที่ใช้ในการบีบอัดและควบคุมพลาสมาเริ่มทำงาน
การทำงานของโรงไฟฟ้าพลังงานนิวเคลียร์ฟิวชันขั้นต้น
- เครื่องปฏิกรณ์ฟิวชันให้ความร้อน เข้าบีบอัดเชื้อเพลิงดิวทีเรียมและทริเทียม เพื่อสร้างพลาสมาอุณหภูมิสูง บีบอัดพลาสมาเพื่อให้เกิดปฏิกริยาฟิวชัน กำลังไฟฟ้าในการเริ่มปฏิกิริยาฟิวชันอยู่ที่ประมาณ 70 เมกะวัตต์ (MW) สำหรับโครงการ ITER
- ส่วน Blankets ที่อยู่นอกห้องสุญญากาศจะได้รับความร้อนจากปฏิกิริยาและดูดกลืนนิวตรอนพลังงานสูงจากปฏิกิริยาฟิวชัน เพื่อผลิตเชื้อเพลิงทริเทียมเพิ่มเติม
- ความร้อนเกิดขึ้นที่ผนังภายในรอบแกนเครื่องปฏิกรณ์ จะถูกถ่ายเทโดย วงจรระบายความร้อน (water-cooling loop) ไปยังเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน (heat exchanger) เพื่อผลิตไอน้ำ
- ไอน้ำจะไปขับกังหัน (turbine) เพื่อผลิตไฟฟ้า
- ไอน้ำจะควบแน่นกลับเป็นน้ำ เพื่อดูดซับความร้อนจากเครื่องปฏิกรณ์ ผ่านเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนได้มากขึ้น