第三百八十一章:解决托卡马克磁面撕裂问题的思路獼稸瀴(3/4)
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,彭鸿禧思索了一下,道:“所以你准备参考彷星器的外场线圈来改进破晓?”
徐川笑着点了点头又摇了摇头,起身从办公室的角落中拖出来一块黑板。
“对,不过那是外场线圈的改造,至于数学模型控制,我这边也有点思路,正好今年您老在,帮忙掌眼看看?”
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彭鸿禧站起身,走了过来道:“什么掌眼不掌眼的,在可控核聚变这条路上,你走的比我远多了,能力也比我这个糟老头更强。”
徐川笑了笑,从挂在黑板边上的粉笔盒中抽出了一支白色的粉笔,一边在黑板上写数学公式一边说道:
“在托卡马克中,自举电流的扰动可以激发新古典撕裂模式,自举电流与压力梯度成正比。”
“当磁岛形成时,磁岛内的局部压力梯度通过平行于磁力线通量管的传输而减小,这导致自举电流的减小。所以在托卡马克中,这种负电流扰动会导致该岛进一步增长。”
“而从之前的第一次点火运行实验的数据中,我找到了一些有意思的东西,利用氦三和氢气进行模型运行,其实也并非没有出现磁面撕裂等现象,只不过要轻弱很多。”
“之前我分析了一下数据,发现高能量离子与2/1撕裂模共振相互作用激发2/1类鱼骨模的激发机制,给出可以解释相空间中主要波和高能量离子能量交换的共振关系。”
“而波和离子的共振关系数学上可以写成:n=0.....”
“如果考虑极向漂移轨道的高阶修正,共振关系数学上就被修正为:=0.....”
“即g、g.....”
“而高能量离子分布中心抛射角Λ0=0.6,高能量离子比压值βh=0.35%时,在Pφ-E相空间内磁矩μ=0.554附近的扰动分布函数δf......”
“........”
办公室中,徐川站在黑板前书写着自己根据实验数据整理出来的一些东西。
一旁,彭鸿禧也从沙发上起身走了过来,默默的看着黑板上的算式,听着徐川的解说。
在托卡马克装置中,磁面撕裂、电磁孤岛、等离子体孤岛等问题是氘氚真实点火中非常麻烦的问题。
甚至在整个可控核聚变中遇到的各种问题中,它也是最麻烦的问题之一。
严重度并不弱于第一壁材料、氚回收、中子辐射等问题。
因为高能量离子的损失和再分布,会直接影响芯部高能量离子的密度,影响聚变效率。
其次,高能量离子逃出约束区碰到第一壁还会给等离子体引入杂质,降低高能量离子的加热效率,直接影响未来聚变堆中等离子体性能,成为稳态长脉冲运行的绊脚石。
这是托卡马克自从提出来后就一直存在的问题。
彷星器之所以现在开始被各国重新看好,一方面的原因是超导材料发展解决了彷星器原本磁控不稳定的问题后,就在于它没有托卡马克的磁面撕裂、等离子体磁孤岛等问题,更适合控制。
但如果能解决磁面撕裂、等离子体磁孤岛等问题,毫无疑问,托卡马克比彷星器更适合实现可控核聚变。
因为它在等离子体温度的提升上有着巨大的优势。
只是,能做到吗?
对于这个问题,老实说,彭鸿禧并不知道。
不过在今天的黑板上,他看到了一丝希望。
尽管现在他站在黑板前,听着解说看着算式都有点跟不上节奏,只能大概的从一些话语中了解他的思路。
但科学发展有时候就是这样,尤其是在数学上,一条思路是否可行,有时候第一眼的直觉是相当准确的。
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