Retenția plasmei - Enciclopedie fizică

DARK ENERGY COOLS VICITĂȚILE GALAXIEI NOASTRE
Energia întunecată este un fenomen misterios care depășește modelul standard al fizicii. Astronomii au fost interesați de ei în urmă cu un deceniu. Din nou, expansiunea universului a devenit urgentă: oamenii de știință au presupus că este pe moarte, dar sa dovedit că se accelerează. Dar în curând astronomii și-au dat seama că energia întunecată are partea ei întunecată. Mai departe.







Confinarea PLASMA - condițiile de punere în aplicare atunci când o temperatură ridicată în plasmă-ryh păstrează densitatea predeterminată volum (nuclee de concentrație) n și rata T-py pentru o suficient de lungă. timp. In studiile privind fuziunea termonucleară controlată (CTF), unde a creat termenul „unitar“. Durata necesară conservarea Tcp. 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 acŃiunile de sinteză pe un 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 plasmă p-deuteriu-tritiu rată interval „de lucru“, la 10 la 20 keV crește viteza de reacție termonucleară aproximativ quadratically cu roi 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 direcțiile 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 octombrie -10 11 atm!) Condiția necesară reacției de fuziune (3) pot fi efectuate. 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 (vezi sinteza termonucleară laser) sau prin fascicule de particule accelerate. Retenția inerțială se efectuează și în timpul exploziei unei bombe termonucleare. -Continuu Cvasi selecție a energiei de fuziune în TCB pe bază ar trebui să apară microexplosions ca o perioada inertiala când numărul total de particule în fiecare microexplosion N

5 GJ. Cp. Puterea de aici este determinată de perioada de repetare a microexploziilor, iar prisma va fi aceeași ca și pentru c în condiția de confinere quasistationară.






2) staționar (sau cvasistationar) dețin, în cazul în care durata de viață a plasmei depășește timpul de propagare liber, presiunea sa este trecut, în cele din urmă, pe structura. 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 la p = 1 la. O astfel de distantare durata de retenție necesită o regiune cu plasmă la temperatură ridicată a pereților camerei sau, mai precis, o cădere de presiune multiplă de la un maxim la centru la minimum la margini. Distribuția de presiune degradantă poate fi realizată cu un magnet. U. n.

Ecografie ultrasonică. 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. câmp, sau în mod specific excitat acestea pot echilibra pe toată presiunea plasmei cu gradient de volum (cm. plasma echilibru, capcana magnetică). 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 (efectul pinch). Echilibrarea plasmei 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 un element al 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). 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.

coloană Equilibrium toroidal plasma secțiune transversală circulară și cu un mic și o mare rază R, în prezența câmpului toroidal W în interiorul și în exteriorul BBH plasma (sistem „Tokamak“ și „Un pinch convertit camp magn“) este descrisă de condițiile de echilibru în raza mică și mare de 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 oc t e s e s e rs e n e r e r e u s.

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 Procesele) .Poetomu care deține configurație magnet. câmpul trebuie să fie ales astfel încât traiectoriile mișcării drift a particulelor în magnet. câmpul nu sa deviat prea mult de la magnet. suprafețe. Chiar mai periculos pentru S.U.A. este posibilitatea dezvoltării turbulențelor la scară redusă a plasmei. în funcție 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 puternică de retenție. 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: