了得網自然科學_等離子體物理

內容簡介

本書比較繫統地介紹了等離子體物理的基本概念、基本原理和描述問題及處理問題的方法。書中著重突出物理概念和物理原理，也有必要的數學描述和推導。全書共7章，內容包括：聚變能利用和研究進展、等離子體基本性質及相關概念、單粒子軌道理論、磁流體力學、等離子體波、庫侖踫撞與輸運過程和動理學方程簡介。這些內容都是從事核聚變和等離子體物理及相關學科研究人員所必需的，也是進一步學習核聚變與等離子體物理及相關學科專業課程的重要基礎。為教學使用和學生學習方便，本書編有附錄和習題，供查閱選用。
本書適合於核聚變、等離子體物理、空間物理以及基礎和應用等離子體物理方向的高年級本科生、研究生和研究人員使用。

第1章聚變能利用和研究進展
1.1 聚變反應和聚變能
1.聚變反應的發現
2.聚變的燃料資源豐富
3.聚變反應是巨大太陽能的來源
1.2 聚變能利用原理
1.聚變能利用的困難
2.受控熱核反應條件——勞森判據與點火條件
1.3 實現受控熱核反應的途徑
1.磁約束——利用磁場約束等離子體
2.慣性約束——激光核聚變
1.4 磁約束原理及其發展歷史
1.磁鏡裝置
2.環形磁場裝置第1章聚變能利用和研究進展
1.1 聚變反應和聚變能
1.聚變反應的發現
2.聚變的燃料資源豐富
3.聚變反應是巨大太陽能的來源
1.2 聚變能利用原理
1.聚變能利用的困難
2.受控熱核反應條件——勞森判據與點火條件
1.3 實現受控熱核反應的途徑
1.磁約束——利用磁場約束等離子體
2.慣性約束——激光核聚變
1.4 磁約束原理及其發展歷史
1.磁鏡裝置
2.環形磁場裝置
3.托卡馬克裝置進展
1.5 慣性約束——激光核聚變
1.激光核聚變發展歷史
2.激光核聚變基本原理
3.激光核聚變勞森判據
4.慣性約束激光核聚變的研究進展
1.6 國際熱核試驗堆（ITER）計劃
1.ITER計劃形成的歷史過程
2.ITER計劃目標和主要設計參數
第2章等離子體基本性質及相關概念
2.1 等離子體與等離子體物理學
1.等離子體
2.等離子體物理學
2.2 等離子體的基本性質
1.電荷屏蔽現像與等離子體準電中性
2.等離子體振蕩與等離子體振蕩頻率
3.等離子體的踫撞
4.等離子體的定義
5.等離子體輻射
2.3 等離子體參量與分類
1.等離子體參量
2.等離子體分類
2.4 等離子體的描述方法
1.單粒子軌道描述法
2.磁流體描述法
3.統計描述法
4.粒子模擬法
第3章單粒子軌道理論
3.1 帶電粒子在均勻恆定磁場中的運動
3.2電場引起的漂移
1.電場引起的漂移
2.其他外力引起的漂移
3.3 帶電粒子在緩慢變化的電場中的運動
3.4 帶電粒子在不均勻磁場中的漂移
1.梯度漂移
2.曲率漂移
3.5 浸漸不變量及其應用
1.磁矩不變性與磁鏡約束原理
2.磁鏡約束原理
3.縱向不變量J與費米加速
4.地球輻射帶與磁通不變量
3.6 帶電粒子在環形磁場中的運動
1.帶電粒子在簡單環形磁場中的漂移
2.磁場的旋轉變換
3.托卡馬克裝置磁場位形和約束原理
第4章磁流體力學
4.1 速度矩及矩方程
1.速度矩
2.速度矩方程
4.2 等離子體的雙流體力學方程
1.連續性方程
2.運動方程
3.能量方程
4.等離子體雙流體力學方程組
4.3 磁（單）流體力學方程
1.磁流體力學方程
……
第5章等離子體波
第6章庫侖踫撞與輸運過程
第7章動理學方程簡介
附錄
習題
主要參考書

在線試讀

第1章聚變能利用和研究進展
本章先介紹聚變反應、聚變能利用原理、聚變能利用條件、實現聚變能利用的途徑、方法和當前研究的進展，為學習等離子體物理提供一個背景和討論的平臺。然後介紹等離子體的性質、特點和研究方法。
1.1 聚變反應和聚變能
1.聚變反應的發現
19世紀末，放射性發現之後，太陽能的來源很快地被揭開。英國化學家和物理學家阿斯頓(Aston)利用攝譜儀進行同位素研究，他在實驗中發現，氦-4質量比組成氦的2個質子、2個中子的質量之和大約小1％(質量虧損)。這一質量虧損的結果為實現核聚變並釋放能量提供了實驗依據。同一時期，盧瑟福也提出，能量足夠大的輕核踫撞後，可能發生聚變反應。
1929年英國的阿特金森（R.de Atkinson）和奧地利的胡特斯曼（F.G.Hout-ersman）證明氫原子聚變為氦的可能性，並認為太陽上進行的就是這種輕核聚變反應。
1932年美國化學家尤裡（Urey）發現氫同位素氘（重氫，用D表示），為此，1934年他獲得諾貝爾化學獎。
……

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