核聚变与等离子体物理期刊怎么样

我们都知道可控核聚变很重要，如果能迈过这个坎就是人类文明进步的一大步。同时大家也都明白，可控核聚变实现起来很难。就好像谭咏麟永远25岁一样，关于可控核聚变有个永远50年的梗--不管到了什么时候，你都可以说，可控核聚变还有50年就能实现了。核聚变发电原理图不过最近，2020年9月29日，美国麻省理工学院MIT冒出来一个消息，MIT将和一个叫做Commonwealth Fusion System的私人机构，从2021年开始建设一个核聚变反应堆，预计到2025年建成，用于验证技术，最终在2035年左右实现商业性可控核聚变发电。MIT校园不是说好五十年之后吗？怎么突然变成15年了？幸福来得太突然，让大家有些措手不及。兴奋之余，MIT到底靠不靠谱啊？先讲讲可控核聚变的基础知识，再看看MIT的说法是不是靠谱。1、 可控核聚变核聚变大家都了解是怎么回事，比如太阳上就发生着核聚变，氢弹爆炸也属于核聚变。核聚变简单来说就是原子核融合的时候，比如氢原子融合成氦原子，会释放出能量。而我们所说的可控核聚变，是希望核聚变在人类的控制下按照期望的速度发生，从而将释放出的能量为人类所利用，比如用来发电。人类1952年爆炸第一枚氢弹实现核聚变从原理上来说不难，只要把原子核凑在一起，有足够的温度和密度，聚变就会发生。1957年，英国科学家John D Lawson提出了著名的劳森判据，作为核聚变能否发生的条件，后来人们把劳森判据表达成三重积的形式：简单来说，温度、密度和约束时间三者的乘积大于一个阈值的时候，就达到了核聚变的条件。氘氚聚变是最容易实现的核聚变，因为它的阈值最低，为3x1021 keV s/m3。氘氚聚变是最容易实现的核聚变氘和氚都是氢的同位素，氘由一个质子和一个中子组成，原子量为2，写成2H；氚比氘多一个中子，原子量为3，写成3H。氘和氚融合的时候，会形成一个氦原子4He并释放出一个中子和能量。从工程的角度来说，需要大约1亿度的温度，和每立方米2~3x1020以上的等离子密度，再把这些等离子长时间约束在一个空间内，慢慢进行核聚变。因此可控核聚变的核心问题就是：如何把这么高温度的离子高密度且长时间地聚集在一起。通常有两个办法，一种叫惯性约束，使用激光轰击微型小球，压缩里面的氘氚1：1混合等离子体，就是所谓的激光点火。这种方法从发电角度来看，以当前技术水平不太实用，不细说了。对发电来说比较有希望的方法叫磁约束，就是通过磁场把带电的离子束缚在一个空间区域内，不与外界直接接触，这样反应堆容器外壁的温度也就是1000度的样子，在人类材料所能承受的范围内。线圈只要学过中学物理就知道，给线圈通上电流，线圈就会产生磁场，这样的磁场就可以用来约束离子体。这就是磁约束的基本原理，人们把这样的核聚变装置叫托卡马克。通电线圈中的磁场因此，托克马克本质上来说就是一个常做成环形的大线圈，里面约束着高温、高密度的等离子体。

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自20世纪20年代特别是50年代以来，等离子体物理学已发展成为物理学的一个十分活跃的分支。在实验上，已经建成了包括一批聚变实验装置在内的很多装置，发射了不少科学卫星和空间实验室，从而取得大量的实验数据和观测资料。在理论上，利用粒子轨道理论、磁流体力学和动力论已经阐明等离子体的很多性质和运动规律，还发展了数值实验方法。半个多世纪来的巨大成就，使人们对等离子体的认识大大深化；但是一些已提出多年的问题，特别是一些非线性问题如反常输运等尚未得到完善解决，而对天体和空间的观测的进一步开展，以及受控热核聚变和低温等离子体应用研究的发展，又必定会带来更多新的问题。今后一个相当长的时期内，等离子体物理学将继续取得多方面的进展。 书 名: 等离子体物理作　者：郑春开出版社： 北京大学出版社出版时间： 2009-7-1ISBN: 9787301154731开本： 16开定价: 00元 本书比较系统地介绍了等离子体物理的基本概念、基本原理和描述问题及处理问题的方法。书中着重突出物理概念和物理原理，也有必要的数学描述和推导。全书共7章，内容包括：聚变能利用和研究进展、等离子体基本性质及相关概念、单粒子轨道理论、磁流体力学、等离子体波、库仑碰撞与输运过程和动理学方程简介。这些内容都是从事核聚变和等离子体物理及相关学科研究人员所必需的，也是进一步学习核聚变与等离子体物理及相关学科专业课程的重要基础。为教学使用和学生学习方便，本书编有附录和习题，供查阅选用。本书适合于核聚变、等离子体物理、空间物理以及基础和应用等离子体物理方向的高年级本科生、研究生和研究人员使用。 第1章 聚变能利用和研究进展1 聚变反应和聚变能聚变反应的发现聚变的燃料资源丰富聚变反应是巨大太阳能的来源2 聚变能利用原理聚变能利用的困难受控热核反应条件——劳森判据与点火条件3 实现受控热核反应的途径磁约束——利用磁场约束等离子体惯性约束——激光核聚变4 磁约束原理及其发展历史磁镜装置环形磁场装置托卡马克装置进展5 惯性约束——激光核聚变激光核聚变发展历史激光核聚变基本原理激光核聚变劳森判据惯性约束激光核聚变的研究进展6 国际热核试验堆（ITER）计划ITER计划形成的历史过程ITER计划目标和主要设计参数第2章 等离子体基本性质及相关概念1 等离子体与等离子体物理学等离子体等离子体物理学2 等离子体的基本性质电荷屏蔽现象与等离子体准电中性等离子体振荡与等离子体振荡频率等离子体的碰撞等离子体的定义等离子体辐射3 等离子体参量与分类等离子体参量等离子体分类4 等离子体的描述方法单粒子轨道描述法磁流体描述法统计描述法粒子模拟法第3章 单粒子轨道理论1 带电粒子在均匀恒定磁场中的运动2电场引起的漂移电场引起的漂移其他外力引起的漂移3 带电粒子在缓慢变化的电场中的运动4 带电粒子在不均匀磁场中的漂移梯度漂移曲率漂移5 浸渐不变量及其应用磁矩不变性与磁镜约束原理磁镜约束原理纵向不变量J与费米加速地球辐射带与磁通不变量6 带电粒子在环形磁场中的运动带电粒子在简单环形磁场中的漂移磁场的旋转变换托卡马克装置磁场位形和约束原理第4章 磁流体力学1 速度矩及矩方程速度矩速度矩方程2 等离子体的双流体力学方程连续性方程运动方程能量方程等离子体双流体力学方程组3 磁（单）流体力学方程磁流体力学方程……第5章 等离子体波第6章 库仑碰撞与输运过程第7章 动理学方程简介附录习题主要参考书

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