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磁陷阱

王朝百科·作者佚名  2010-10-24
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磁陷阱是用磁场“陷阱”来束缚反粒子的方法。

人工捕捉原子从而实现对原子进行操控,有非常重要的科学意义和应用价值.其中一种捕捉原子的方法,

原子的陷阱有两类,一类是光陷阱,一类是磁陷阱.

磁陷阱.是“托克马克”装置(又名托马磁)

它的原理简单来说就是磁场对运动的带电粒子有力的作用。通过环形磁场可以将运动的带电粒子限制在一个小的空间里面。

以下为引用

托克马克[1]

20世纪50年代初,苏联科学家塔姆和萨哈罗夫提出磁约束的概念。苏联库尔恰托夫原子能研究所的阿奇莫维奇按照这样的思路,不断进行研究和改进,於1954年建成了第一个磁约束装置。他将这一形如面包圈的环形容器命名为托卡马克(tokamak)。托卡马克是“磁线圈圆环室”的俄文缩写,又称环流器。这是一个由封闭磁场组成的“容器”,像一个中空的面包圈,可用来约束电离了的等离子体。我们知道,一般物质到达10万度时,原子中的电子就脱离了原子核的束缚,形成等离子体。等离子体是由带正电的原子核和带负电的电子组成的气体,整体是电中性的。在磁场中,它们的每个粒子都是显电性的,带电粒子会沿磁力线做螺旋式运动,所以等离子体就这样被约束在这种环形的磁场中。这种环形的磁场又叫磁瓶或磁笼,看不见,摸不著,也不接触有形的物体,因而也就不怕什么高温了,它可以把炙热的等离子体托举在空中。

人们本来设想,有了“面包炉”,只需把氘、氚放入炉内加火烤制,把握好火候,能量就应该流出来。其实不然,人们接著遇到的麻烦是,在加热等离子体的过程中能量耗散严重,温度越高,耗散越大。一方面,高温下粒子的碰撞使等离子体的粒子会一步一步地横越磁力线,携带能量逃逸;另一方面,高温下的电磁辐射也要带走能量。这样,要想把氘、氚等离子体加热到所需的温度,不是件容易的事。另外,磁场和等离子体之间的边界会逐渐模糊,等离子体会从磁笼裏钻出去,而且当约束等离子体的磁场一旦出现变形,就会变得极不稳定,造成磁笼断开或等离子体碰到聚变反应室的内壁上。

1.如何克服巨大的静电斥力将原子核聚到一起,还要将它们的密度维持在一定水平以防不安全的能量爆发(如氢弹就是不可控的核聚变)?前苏联科学家在20世纪50年代初率先提出磁约束的概念,并在1954年建成了第一个磁约束装置—形如中空面包圈的环形容器“托克马克(Tokamak)”,又称环流器。一般情况下,在超过10万摄氏度的磁场中,原子中的电子就脱离了原子核的束缚,形成等离子体。带电粒子会沿磁力线做螺旋式运动,所以等离子体就这样被约束在这种环形的磁场中,也叫磁笼

 
 
 
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