- realizarea condițiilor în care plasmă de înaltă temperatură își păstrează densitatea (concentrația de nuclee) n și temperatura T într-un volum dat pentru o durată suficient de lungă. timp. În studiile privind fuziunea termonucleară controlată (FTC), în care a apărut termenul "USP", durata necesară de conservare cf. cinetică. energia nucleului (durata de viață a energiei) este estimată din condiția că rata de descreștere a acestei energii pe unitate de timp. nu depășește rata de eliberare a energiei în actele de sinteză pe un singur nucleu:
MeV) eliberat în timpul sintezei a două nuclee; -Wed. timp între actele de fuziune nucleară; - fuziunea nucleelor cu relația. viteza u; ang. parantezele înseamnă o medie a distribuției vitezei Maxwellian. Temp-pa este exprimat în energie. scară. Scara sa caracteristică T
10 keV (tempo-pa 1 keV corespunde la 11. 10 6 K). În domeniul de temperatură "de lucru" al plasmei de deuteriu-tritiu de la 10 la 20 keV, viteza reacției termonucleare crește aproximativ cuadrat cu tempo. În acest caz inegalitatea (1), care determină fundul. energie transfrontalieră. durata vieții, poate fi scrisă în formă
10 keV, numărul total de nuclee de deuteriu și tritiu nu trebuie să depășească Nmax
Rezultă din inegalitatea (3) că reacțiile termonucleare într-o plasmă sunt posibile în două cazuri opuse.
1) Dacă plasma nu este supusă acțiunii externe. forțe, se dispersează liber în toate părțile la o rată a ordinii vitezei termice a nucleelor cu cp. masa M. Pentru plasmă D-T cu concentrații egale de deuteriu și tritiu
Presiunea din plasmă scade considerabil numai în timpul zborului. unde R este începutul caracteristic. dimensiunea plasmei încălzite. Pentru o perioadă de timp, parametrii plasmei pot fi considerați neschimbați și dacă densitatea plasmei și presiunea ei sunt foarte mari (densitatea n este de două ordine de mărime mai mare decât cea solidă, respectiv, presiunea p
10 10 -10 11 la!). Apoi, condiția necesară pentru realizarea reacției termonucleare (3) poate fi îndeplinită. De la păstrarea începutului. Densitatea mare a energiei se datorează inerției plasmei. această abordare a implementării unei reacții termonucleare controlate a fost numită închidere inerțială a plasmei. Pentru închidere inerțială, începeți. o plasmă termonucleară este produsă prin radiații laser (a se vedea sinteza termonucleară cu laser) sau cu fascicule de particule accelerate. Retenția inerțială se efectuează și în timpul exploziei unei bombe termonucleare. Eliberarea quasicontinuă a energiei termonucleare în TCB pe baza unei închideri inerțiale ar trebui să aibă loc sub formă de microexploziuni cu o perioadă cu numărul total de particule din fiecare microexploziune N 5 GJ. Cp. Puterea de aici este determinată de perioada de repetiție a microexplozilor și la c va fi aceeași ca și pentru c în condiția de confuzie quasiistă. 2) Pentru închiderea staționară (sau cvasi-staționară), atunci când durata de viață a plasmei depășește timpul de expansiune liberă, presiunea sa este în cele din urmă transferată la construcții. materiale și este limitată de puterea lor ( sute de atmosfere). Conform condiției (3), energia. durata de viață trebuie să fie suficient de mare: ms la p = 1000 la; c pentru p = lm. Astfel de timpi de retenție necesită separarea zonei de temperatură înaltă a plasmei de pereții camerei sau, mai precis, scăderea presiunii de la maxim în centru la minim la margini. Distribuția de presiune degradantă poate fi realizată cu un magnet. U. n. Magnetic W. - Naib. Un domeniu extins de cercetare în problema TCB. Acesta este în mod tradițional împărțit în trei părți: echilibru; stabilitate; procesele de transfer de energie și de particule. După ce plasa este plasată în exterior. magnet. câmpul de interacțiune cu electric. curenți care apar în mod inevitabil într-o plasmă într-un magnet. sau echilibrat în mod special, poate echilibra gradientul de presiune al plasmei în întregul său volum (vezi Echilibrul plasmei, Capcane magnetice). Cilindrice. Cablul de plasmă, susținut de capetele electrozilor, poate fi echilibrat în direcția radială a autovehiculului. magnet. câmpul B al curentului electric care trece prin el. curentul J (efect de strângere). Plasma de echilibrare în toate direcțiile de sine. magnet. câmpul este imposibil. Acest lucru rezultă din teorema integrală a virusului: Aici este presiunea în direcția transversală și în direcția longitudinală spre magnet. câmpul B; dV este elementul volumului de integrare limitat de o suprafață care trece în afara plasmei, unde presiunea sa este zero; dS este elementul vector al acestei suprafețe; (în unități SI). Atunci când regiunea de integrare este extinsă la infinit, partea dreaptă a (4) dispare dacă nu există părți externe. magnet. câmp și nu este îndeplinită condiția de echilibru necesară. Echilibrul unei știfturi cu plasmă toroidală cu secțiune circulară, cu raze R mici și mari, în prezența unui câmp toroidal Bt interior și Bvn. în afara plasmei (sistemele "tokamak" și "pinch cu un câmp magnetic inversat") este descrisă de condițiile de echilibru pentru razele mici și mari ale torusului: Aici este cărbunele. parantezele înseamnă o medie a volumului plasmei; - int. inductanța unei lungimi de unitate a unui pinch de plasmă cu un curent toroidal distribuit; - Exterior construit. conductoare transversale față de planul torusului. câmpul, care împiedică întinderea cordonului toroidal de plasmă. Direcția sa este astfel încât, din exterior. El întărește partea torusului, iar cu interiorul slăbește proprietatea. câmpul curentului toroidal J. Echilibrul pe o rază mare a torusului în stelatoare se datorează interacțiunii componentei de densitate curențială toroidală secundară cu curentul eff. magnet azimutal. câmpul stelaratorului. W o o t o o t u s. Satisfacția teoretică. condițiile de echilibru nu sunt încă suficiente pentru U. P. Plasma este un mediu extrem de fluid. Perturbările care apar în mod accidental pot genera și împrăștia plasma. Prin urmare, magnetul de reținere. câmpul trebuie să fie astfel încât plasa să-și păstreze cel puțin poziția și forma, adică ar fi stabilă în ceea ce privește magnetohidrodinamica la scară largă. perturbații (vezi Stabilizarea instabilității plasmei). P r ș ț e s e s e ns e n e r e n g. Geometria complexă a magneziului. câmp necesară pentru plasma macroscopic echilibru stabil, conduce în general la putere, care depinde de geometria câmpului „neoclasici de transport“ particule de energie și cu plasmă, adică. e. la o deteriorare a retenției sale (a se vedea. Transfer Procese). Prin urmare, configurația magnetului de reținere. câmpul trebuie să fie ales astfel încât traiectoriile mișcării drift a particulelor în magnet. câmpul nu sa deviat prea mult de la magnet. suprafețe. Mai mare pericol pentru Y. n. Este posibilitatea scară mică turbulență a plasmei, depinde de distribuția densității, rata-ry T, densitatea curentului longitudinal și, de asemenea, prin distribuția Fct vitezei particulelor, conducând la transportul anormal, adică. E. la o deteriorare severă a retenției. Problema transportului sa dovedit a fi principala în UTC bazată pe magnesi. de retenție. Pe lângă mag. retenție la momente diferite a prezentat alte idei ale electrostaticului USP, care deține norul de gaze, combinații ale acestor metode cu magneziu. de retenție. Aceste metode nu au fost dezvoltate pe scară largă. REFERINȚE Shafranov, VD, Echilibrul plasmei într-un câmp magnetic, în colecție. Întrebări despre teoria plasmei, în. 2, ed. M. A. Leontovich, M. 1963; Zakharov L. E. E. Shafranov VD Echilibrul unei plasme cu un curent în sisteme toroidale, ibid., C. 11, ed. M. A. Leontovich și B. B. Kadomtsev, M. 1982; Pustovitov VD Shafranov VD Echilibrul și stabilitatea plasmei în stelaratori, ibid., P. 15, ed. B. B. Kadomtseva, M. 1987.
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: