Cтраница 4
Прогресс в получении высоких параметров плазмы в токама-ках в значительной мере связан с разработкой методов снижения уровня примесей в плазме. Примеси увеличивают потери энергии из плазмы за счет излучения, в основном линейчатого, и неконтролируемым образом влияют на профили температуры и плотности тока, от которых зависит макроскопическая устойчивость плазмы. [46]
Основным вопросом, с решением которого связано осуществление управляемых термоядерных реакций, является выяснение условий, при которых высокотемпературная плазма, помещенная в магнитном поле надлежащей конфигурации, может сохранять устойчивость. Решение этого вопроса наряду с поисками путей повышения температуры плазмы до необходимой для самоподдерживающейся реакции синтеза является главным направлением, в котором развиваются исследования по управляемым термоядерным реакциям. Решение проблемы устойчивости плазмы потребовало прежде всего тщательного изучения деформаций, которые могут возникнуть в плазменном шнуре. [47]
В работе показано, что медленные по сравнению с циклотронной частотой ионов движения плазмы могут быть описаны совокупностью уравнений гидродинамики для движения поперек магнитного поля и кинетических уравнений для продольного движения. Эти уравнения могут быть несколько упрощены в случае плазмы, давление которой много меньше магнитного. Рассмотрен вопрос об устойчивости плазмы низкого давления в гофрированном поле. [48]
Сам характер вывода уравнения (3.43) предполагает изучение устойчивости плазмы в области частот со Q, находящейся в в. Поэтому одна из потенциальных волн, на которые распадается первоначальная волна, должна быть низкочастотной. Вторая же волна согласно законам сохранения при распадах (3.2) должна иметь частоту, примерно равную Q, точнее, равную Q со. Q со), или е ( Й - со) обратится в нуль [ см. (3.35) и (3.37) ], так как е ( со, k) О представляет собой дисперсионное соотношение. [49]
Естественно, что они привлекают к себе большое внимание как экспериментаторов, так и теоретиков. В частности, в последние годы проводились интенсивные теоретические исследования устойчивости плазмы в линейном приближении, которые либо непосредственно относились к тороидальным системам, либо могли быть применены к ним с некоторыми оговорками. [50]
Решение линеаризованных уравнений для малых возмущений не только позволяет исследовать устойчивость плазмы, но и дает также полную информацию о всех колебаниях. Однако решение этих уравнений связано с большими трудностями, и его удается довести до конца лишь в относительно простых случаях. Энергетический принцип исследования устойчивости, развитый в работах Бернштейна, Фримена, Крускала, Кулсруда [4] и других, позволяет судить об устойчивости или неустойчивости системы, не находя решений уравнений для малых возмущений. В соответствии с этим принципом для устойчивости плазмы необходимо, чтобы энергия малых колебаний была положительной для любых допустимых смещений. [51]
Поле магнитного диполя представляет собой простейшую ловушку с магнитными пробками. В реальных условиях такой ловушкой является магнитное поле Земли, а существование ионных поясов около Земли [1, 2] непосредственно демонстрирует ее эффективность. Между тем известно [3, 4], что плазма в ловушках такого типа, вообще говоря, неустойчива. Поэтому представляет интерес теоретически рассмотреть условия устойчивости плазмы, находящейся в равновесии в поле диполя. [52]
В частности, нетрудно получить второе приближение, в котором учитываются дрейфовые потоки. Все эти эффекты являются малыми и в ряде задач, как, например, при исследовании устойчивости плазмы, могут не учитываться. [53]
Для реактора эта величина должна быть не меньше 5 % - иначе экономика реактора не будет достаточно благоприятной. Теория показывает, что значение J3 не может быть очень большим, так как при больших / 3 плазма становится неустойчивой. Но теория вполне допускает величину / 3 в 5 - 10 %, достаточную для реактора. В настоящее время на советской установке Т-11, для отношения давлений плазмы и магнитного поля получена величина около 2 - 3 %, и при этом устойчивость плазмы не ухудшается. Можно надеяться, что величину / 3 удастся поднять до 5 %, что достаточно для реактора. [54]