La masse ou le nombre de particules par unité de volume du gaz combustible injecté dans un tokamak.La densité d'un gaz est une mesure de la quantité de masse ou de particules d'un gaz contenue dans un volume donné. Dans le contexte d'un tokamak — un dispositif en forme de beignet conçu pour confiner un plasma chaud en vue de la fusion nucléaire — la densité du gaz combustible injecté dans la chambre à vide est un paramètre critique. Elle détermine le nombre d'atomes de combustible (généralement des isotopes de l'hydrogène, comme le deutérium et le tritium) disponibles pour les réactions de fusion, et elle influence directement la pression du plasma, le confinement de l'énergie et la performance globale du dispositif de fusion.
La densité d'un gaz est généralement exprimée en particules par mètre cube ou comme une pression à une température donnée. Dans un tokamak, le gaz combustible est injecté par des vannes dans la chambre à vide, où il est ensuite ionisé et chauffé pour former un plasma. La densité est soigneusement contrôlée et mesurée à l'aide de diagnostics comme l'interférométrie, qui mesure le déphasage d'un faisceau laser traversant le plasma. Une densité trop faible signifie trop peu de collisions de fusion ; une densité trop élevée peut entraîner des instabilités ou même une disruption du plasma.
Dans la recherche sur la fusion, un contrôle précis de la densité du gaz est essentiel pour atteindre et maintenir les conditions nécessaires à un gain net d'énergie, comme le démontrent des expériences telles qu'ITER et JET.
La densité du gaz combustible dans un tokamak est si faible qu'elle est meilleure que le vide spatial, mais elle contient encore suffisamment de particules pour produire des réactions de fusion.
