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[科普中國]-磁瓶

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可以用兩個電流方向相同的線圈產(chǎn)生一個中間弱兩端強的磁場,這一磁場區(qū)域的兩端就形成了兩個磁鏡,平行于磁場方向的速度分量不太大的帶電粒子將被約束在兩個磁鏡間的磁場內(nèi)來回運動而不能逃脫。這種能約束帶電粒子的磁場分布叫磁瓶。

磁瓶作用使用“磁瓶”來控制核聚變產(chǎn)生的高溫高壓,釋放出所需熱量。

磁瓶的發(fā)展如果給等離子體通上強大的電流,這電流會使等離子體大大加熱,另一方面電流產(chǎn)生了強大的環(huán)形磁場,這磁場使等離子體向中心壓縮,中心壓縮導(dǎo)致粒子密度增加,碰撞變繁,溫度進一步提高,即電流既加熱了等離子體,又形成了一個“磁瓶”將等離子體裝在里面約束住,使它不與外面的厚金屬管壁接觸,起了熱絕緣作用。不過,這樣的等離子體非常不穩(wěn)定,很容易掙脫“磁瓶”的約束跑出來。2

為了把等離子體約束較長的時間,盡管這“較長的時間”并不超過1秒,科學(xué)家們設(shè)計出一種又一種的“磁瓶”來。先是把“磁瓶”做成直管形的,但為了達到較長的約束時間,這種直管形的管子必須做得很長,同時粒子會從兩端逃走。后來又把“磁瓶”改成環(huán)形的,這樣粒子在里面轉(zhuǎn)圈子,不容易逃走。

目前認(rèn)為最有前途的是托卡馬克裝置,這也是一個環(huán)形的強磁場裝置。