Термоядерна плазма - Велика Енциклопедія Нафти та Газа
Термоядерна плазма
Термоядерна плазма з Т 108/С тепер випромінюватиме приблизно 1021 вт/см2, і немислима реакція, яка могла б компенсувати цю величезну кількість енергії. На щастя, плазма лабораторних розмірів, як видно буде далі, не випромінює як чорне тіло. Звичайно, в дуже маленькому діапазоні частот плазма може дійсно випромінювати як чорне тіло, приклади такого випромінювання видно на фіг. [1]
Важливим завданням діагностики термоядерної плазми є визначення іонної температури, її профілів та тимчасової динаміки. Серед різних способів особливе значення мають ядерно-фізичні методи, що ґрунтуються на реакціях між зарядженими частинками. Такі реакції можуть розвиватися у паливі як спочатку, так і спеціально активуватися при додаванні до плазми діагностичних присадок. [2]
Застосування лазерів для отримання термоядерної плазми, запропоноване радянськими вченими, засноване на унікальній властивості лазерного випромінювання – можливості концентрації енергії у малих обсягах за короткі проміжки часу. [3]
У свою чергу, висока температура термоядерної плазми створює проблему її утримання в обмеженому обсязі і термоізоляції від навколишнього (за необхідності холоднішого) середовища. Ця температура залежна, сама по собі дуже сильна, виявляється все ж менш різкою, ніж, напр. [4]
Периферійні пастки служать створення амбіполярного потенціалу, що утримує центральну термоядерну плазму . Амбіполярний потенціал формується за рахунок підвищеної щільності частинок, що інжектуються в периферійні пастки. [6]
Згодом (1955 – 1958 рр.) завдання про радіаційні втрати термоядерної плазми на циклотронне випромінювання з урахуванням його реабсорбції було з великою повнотою.іншим методом та в дещо іншій постановці) вирішена у відомих роботах Б.А. Трубнікова - до речі, також учня Мігдала. [7]
Сувора безсилова конфігурація, лінійна чи ні, не може утримувати термоядерну плазму, оскільки в ній відсутня сила, що протидіє тиску газу. [8]
Зараз повністю зрозуміла послідовність фізичних процесів, що призводять до утворення та інерційного утримання термоядерної плазми при симетричному опроміненні сферичної мішені лазерними пучками. [9]
При нагріванні мішеней до температур у кілька мільйонів градусів дейтерій повністю іонізується, перетворюючись на термоядерну плазму. Для того, щоб керувати самопідтримуваною реакцією синтезу, необхідно навчитися обмежувати і спрямовувати процеси, що відбуваються в цій плазмі. [11]
Келлер [174] досліджував розпорошення атомів швидкими нейтронами; ця проблема представляє практичний інтерес для робіт з термоядерної плазми. Встановлено, що коефіцієнт розпилення молібдену, що опромінюється нейтронами з енергією 14 МеВ, менший за 10 - 4 атом/нейтрон, що не дуже розходиться з теоретичною оцінкою 10-в атом/нейтрон. [12]
Допустимо тепер, що ми знайшли спосіб нагрівання плазми до таких фантастичних температур, але як утримати і стабілізувати термоядерну плазму хоча б на час, необхідний для отримання корисної енергії. Зірки утримують свою плазму силою своєї власної ваги, і, зокрема, така порівняно легка зірка, як Сонце, має масу, яка в 332000 разів перевищує масу Землі, а значить, і її гравітаційні сили набагато більші за земні. Очевидно, що у земних лабораторіях неможливо отримати подібні гравітаційні сили для утримання термоядерної плазми. На щастя, природа люб'язно надала інший, не менш ефективний спосібзберігання – діамагнетизм. Як відомо, діамагнітна речовина виштовхується з сильніших областей магнітного поля у напрямку до слабших. Найбільш яскраво діамагнетизм проявляється, як не дивно, або за найнижчих, або за найвищих температур. Насправді цей факт зовсім не парадоксальний, якщо звернутися до причини сильного діамагнетизму. Справа в тому, що він є результатом вкрай високої електропровідності, що призводить до наявності сильних електричних струмів, які і створюють магнітні поля, протилежні за своєю дією зовнішньому магнітному полю. [13]
Однак обмежений обсяг цієї книги не дозволив відзначити такий важливий науковий аспект квантової електроніки, як лазерний термоядерний синтез, в основі якого лежить ідея Н. Г. Басова, висловлена ще в 1962, про використання лазерного випромінювання для отримання термоядерної плазми. [14]
Легко переконатися, що чиста воднева плазма починає проводити краще, ніж мідь, починаючи з Т яз 2 - 10 К. Термоядерна плазма проводить електричний струм у десятки разів краще, ніж мідь. Провідність космічної плазми можна порівняти з провідністю таких провідників, як графіт або розчини сильних кислот. [15]