Проблема устойчивости плазмы

Пробле́ма усто́йчивости пла́змы — одно из основных направлений исследований в физике плазмы, направленное на поиск условий, при которых то или иное стационарное состояние плазмы является устойчивым по отношению к малым вариациям параметров и характеристик плазмы. Данный круг вопросов обладает особой важностью в связи с проблемой управляемого термоядерного синтеза с использованием магнитоудерживаемой плазмы.

Основным объектом исследования при решении проблемы устойчивости плазмы являются плазменные неустойчивости — круг явлений, которые приводят к нестабильности равновесного состояния плазмы и к её отходу от этого состояния.

Бета — отношение давления плазмы к напряженности магнитного поля.

[1]

Стабильность МГД при высокой бета-фазе имеет решающее значение для компактного, экономически эффективного магнитного термоядерного реактора. Плотность термоядерного синтеза изменяется примерно как в постоянном магнитном поле или как при постоянной доле начальной загрузки в конфигурациях с внешним плазменным током. (Вот является нормализованной бета-версией.) Во многих случаях стабильность МГД представляет собой основное ограничение на бета-версию и, следовательно, на плотность мощности синтеза. Стабильность МГД также тесно связана с вопросами создания и поддержания определенных магнитных конфигураций, удержания энергии и установившейся работы. Критические проблемы включают понимание и расширение пределов стабильности посредством использования различных конфигураций плазмы, а также разработку активных средств для надежной работы вблизи этих пределов. Необходимы точные прогностические возможности, которые потребуют добавления новой физики к существующим МГД-моделям. Хотя существует широкий спектр магнитных конфигураций, лежащая в основе физика МГД является общей для всех. Понимание стабильности МГД, полученной в одной конфигурации, может принести пользу другим, проверяя аналитические теории,

Примечания

править
  1. Wesson, J: "Tokamaks", 3rd edition page 115, Oxford University Press, 2004

Литература

править
  • А. А. Веденов, Е. П. Велихов, Р. 3. Сагдеев. Устойчивость плазмы // Успехи физических наук. — Российская академия наук, 1961. — Т. 73. — С. 701—765.
  • А. Б. Михайловский. Неустойчивости однородной плазмы. — М.: Атомиздат, 1970. — Т. 1. — 294 с. — (Теория плазменных неустойчивостей (в 2-х томах)). (недоступная ссылка)
  • А. Б. Михайловский. Неустойчивости неоднородной плазмы. — М.: Атомиздат, 1971. — Т. 2. — 312 с. — (Теория плазменных неустойчивостей (в 2-х томах)). (недоступная ссылка)
  • А. Б. Михайловский. Неустойчивости плазмы в магнитных ловушках. — М.: Атомиздат, 1978. — 295 с. (недоступная ссылка)
  • Joan Lisa Bromberg, "Fusion: Science, Politics, and the Invention of a New Energy Source", MIT Press, 1982
  • Jeffrey Freidberg, "Plasma Physics and Fusion Energy", Cambridge University Press, 2007
  • Котельников И. А. Лекции по физике плазмы. Том 2: Магнитная гидродинамика. — 3-е изд. — СПб.: Лань, 2021. — 446 с. — ISBN 978-5-8114-6933-8.