Cтраница 1
Плазма токамака устойчива только при выполнении критерия Крус-кала - Шафранова, да 1, где да - величина (3.2) на краю плазменного шнура. По этой причине величину q принято называть запасом устойчивости. [1]
Плазма токамака должна быть глобально устойчивой. Критерий устойчивости по отношению к наиболее опасной винтовой моде был найден Шафрановым и независимо Крускалом. [2]
В плазме токамака протекает множество других разнообразных явлений. Сюда относятся, например, нелинейные релаксационные колебания вблизи центра плазмы и на ее периферии. [3]
Иногда в плазме токамака развивается явление, называемое неустойчивостью, которая приводит к выбросу плазмы на стенки вакуумной камеры. Неустойчивость, по всей вероятности, также связана с процессами перезамыкания, захватывающими в этом случае практически весь плазменный шнур. Существуют различные способы предотвращения неустойчивости. [4]
Ток в плазме токамака, возбуждаемый индукционным способом, можно поддерживать лишь ограниченное время, пока нарастает магнитный поток в индукторе. [5]
Иногда в плазме токамака развивается более грозное явление - неустойчивость срыва. Она более масштабна и приводит к выбросу энергии из плазмы вплоть до стенок вакуумной камеры. Неустойчивость срыва, по всей вероятности, также связана с процессами перезамыкания, захватывающими в этом случае практически весь плазменный шнур. К счастью, существуют возможности создавать благоприятные условия для разряда, когда неустойчивость срыва отсутствует. [6]
Поиски оптимальных параметров плазмы токамака составляют часть обширной программы исследований на установках этого типа. Сюда относятся и исследования физических явлений, приводящих к переносу частиц и тепла поперек магнитного поля, и изучение методов дополнительного нагрева плазмы с помощью ускоренных пучков нейтральных атомов или СВЧ-радиоволн, и поиски методов контроля и снижения уровня примесей в плазме токамака, и изучение оптимальных магнитных конфигураций. Все это в целом приводит к быстрому росту наших знаний о свойствах высокотемпературной плазмы, а это, в свою очередь-к улучшению параметров плазмы. Вспомним, что к настоящему времени получена температура ионов, равная 13 млн град при джоулевом нагреве на Т-10 и 60 млн град при дополнительном нагреве на американской установке ПЛТ. А для реактора требуется температура 70 - 80 млн град. [7]
В макроскопически устойчивом режиме плазма токамака не является полностью устойчивой. [8]
Условно, все сечение плазмы токамака можно разбить на три зоны. Во внутренней зоне, как мы увидим ниже, плотность тока контролируется так называемыми внутренними срывами или пилообразными колебаниями. [9]
Схематически распределение температуры в плазме токамака изображено на рис. 11, и на этом же рисунке представлена зависимость g ( r), где q rBT / ( RB0) - так называемый запас устойчивости. [10]
Интересный круг явлений в плазме токамака связан с профильными эффектами. Уже давно было замечено, что реакция плазмы на изменение профилей распределения температуры, плотности и плотности тока оказывается гораздо более сильной, чем это следовало из простых диффузионных уравнений. Во многих случаях эта реакция выглядит как тенденция к установлению некоторых оптимальных профилей: сама плазма стремится поддерживать такие профили. [11]
Многочисленные эксперименты показали, что плазма токамака обладает удивительным свойством поддержания определенных, оптимальных профилей распределения температуры и плотности тока в поперечном сечении. Эти профили сохраняются даже при сильном изменении профиля вклада мощности в плазму, что свидетельствует о соответствующей перестройке коэффициентов переноса. Статья содержит феноменологическую теорию этого необычного нелинейного явления. [12]
Чтобы яснее представить себе физику плазмы токамака, нужно более отчетливо знать реакцию плазмы на малые возмущения. Другими словами, следует понимать, при каких условиях плазма устойчива, а если есть какие-либо неустойчивости, то нужно знать, к чему они могут привести. Прежде всего это нужно знать в рамках МГД-приближения. [13]
Как показали эксперименты, в плазме токамака, удерживаемой и стабилизируемой сильным магнитным полем, всегда присутствует сложная активность коллективного характера. Она проявляется в наличии низкочастотных колебаний конечной амплитуды и в аномально высоких значениях диффузии и электронного теплопереноса. Для описания этих явлений удобно использовать упрощенные уравнения, в которых явно учитывается наличие очень сильного магнитного поля. [14]
Для описания нелинейных низкочастотных колебаний в плазме токамака и других систем с сильным магнитным полем предлагается упрощенная система уравнений гидродинамического типа, справедливая при произвольном отношении поперечного масштаба неоднородности к ларморовскому радиусу ионов. Обсуждаются некоторые общие свойства этой системы и дается оценка аномальных коэффициентов электронной теплопроводности и диффузии плазмы. [15]