磁約束熱核聚變的基本條件
- 2023-01-02
對於原子核聚變反應中反應截面最大、相對
來自
容易實現的氘-氚聚變,要實
染曲地還法許劃
現控制,最終建造可
提供有增益的聚變
能的熱核聚變反應堆,必須具備一些基本的物理條件。
①把高度純淨的、氘和氚的混合材料,加熱到1億度以上,一萬個大
360問答
氣壓以上,即達到所謂熱核溫度和壓力。在這樣的超高溫度和壓力下,氘氚混合氣
縣
體已完全電離,成為氘
、氚原子核和自由電子混
合而成的等離子體。
②從常溫下處於分子狀態的氘、氚材料開
始,一直到上述熱核溫度的整個加
熱過程中,把這個尺寸有限的等離子體約束起來,使組成等離子體的原子核在發生足夠多的聚變反應之前,不至於失散。定量地說
,對於氘氚聚變,需要
滿足下列條件 ,
式中n是
停居減想慢勢
單位體積(米)等離子體內原子核的數目(等於同
前婷度河強揮起率居宗英
一體積內自由電子的數目);τ是一個帶有平均熱動能的高速電子或原子核在
等離子體內停留的時間。這個條件
稱為約束條件,或勞孫判據,它是根據氘氚聚變的反應截面並考慮了等離子體整個
加熱和產能過程中熱能轉換實際
可能的效率而得出的,是
舊凱
聚變反應堆產生功率(能量)增益所必需滿足的最低條件。例如
頂漢質
,當氘氚混合體的原子
吸快視鮮
核密度(指的是數密度,下同) n為10τ米時,要求每個電子及原子核在等離子體內停留的時間,平均達到1秒以上。