Магнитная термоизоляция. РЕАЛЬНАЯ ФИЗИКА. Глоссарий по физике

Магнитная термоизоляция - радикальное снижение теплопереноса высокотемпературной разреженной плазмы при помещении её в сильное магн. поле. Термоизоляция магнитная была предложена в 3950 А. Д. Сахаровым и И. Е. Таммом для осуществления непрерывной реакции синтеза лёгких ядер (изотопов водорода) в магн. термоядерном реакторе. Принцип магнитной термоизоляции используется во всех магнитных ловушках для осуществления управляемого термоядерного синтеза (УТС).

В основе магнитной термоизоляции лежит ограничение движения составляющих плазму заряж. частиц (электронов и ионов) в направлении, поперечном к магн. полю В, за счёт силы Лоренца. В результате траектории частиц выглядят как спирали, обвивающие магн. силовые линии, и если бы частицы не испытывали столкновений (точнее, кулоновского взаимодействия между собой), то магнитная термоизоляция в магн. ловушках была бы идеальной. Но при большой частоте столкновений v, значительно превосходящей циклотронную частоту w_В = еВ/т вращения частицы (с зарядом е и массой т)вокруг магн. силовой линии, когда ср. длина свободного пробега частицы l=u/v (u- ср. тепловая скорость) много меньше ср. радиуса спирали r_в

u / w_В (ларморовский радиус), магн. поле практически не влияет на траекторию частиц и магнитная термоизоляция отсутствует. Магнитная термоизоляция становится эффективной при l/r_B = w_В/v>> 1.

Согласно законам диффузии, коэф. температуропроводности c = D²v, а энергетич. время жизни плазмы т, характеризующее темп выноса энергии из плазмы за счёт диффуз. процессов, определяется ф-лой

где D - ср. смещение частицы в результате столкновения. В направлении, поперечном магн. полю, ср. смещение D_| = r_B -

/w_В, тогда как в отсутствие магн. поля (или вдоль поля) D = l = u/ v. Таким образом, "классическое" время жизни плазмы, находящейся в магн. поле, в (w_В/v)²раз больше, чем без магн. поля. Это отношение для ионов дейтерия составляет ~ 10⁹ B² T³/n₂₀ (магн. поле выражается в теслах, темп-pa - в кэВ, плотность ионов - в единицах 10²⁰м^-3). В условиях термоядерного реактора в этих единицах В~5, Т~ 10

30, n~1. Для электронов численный коэф. в ф-ле равен

4 · 10¹².

Реальный теплоперенос в магн. ловушках оказывается существенно выше классического по двум причинам. Во-первых, кривизна магн. силовых линий в магн. ловушках приводит к дрейфу заряженных частиц. В результате дрейфа отклонение траекторий тех частиц, к-рые совершают многократные отражения от неизбежных в магн. ловушках областей макс. напряжённости магн. поля (магн. пробок), оказывается значительно больше ларморовского радиуса, D>>r_B. Результирующие "неоклассич." коэф. температуропроводности и диффузии, зависящие от геометрии системы, строго рассчитываются в неоклассич. теории переносов (см. Переноса процессы в плазме).

Вторая и гл. причина ухудшения магнитной термоизоляции неизбежные неустойчивости плазмы ,к-рые в лучшем случае приводят к подстройке профилей температуры и плотности плазмы к устойчивым распределениям. Такой процесс самоорганизации плазмы сопровождается повышением темпа потерь частиц и энергии, тем более высоким, чем менее согласовано распределение источников выделения частиц и тепла в объёме плазмы с устойчивыми профилями плотности и температуры. Этот турбулентный процесс описывается полу-эмпирич. коэф. теплопроводности и диффузии или глобальными зависимостями т от параметров плазмы, магн. системы, мощности нагрева и т. п. Как показали многолетние эксперим. исследования, путём подбора оптимальных условий можно добиться магнитной термоизоляции, достаточной для техн. реализации магн. термоядер, реактора.

Знаете ли Вы, что такое мысленный эксперимент, gedanken experiment?
Это несуществующая практика, потусторонний опыт, воображение того, чего нет на самом деле. Мысленные эксперименты подобны снам наяву. Они рождают чудовищ. В отличие от физического эксперимента, который является опытной проверкой гипотез, "мысленный эксперимент" фокуснически подменяет экспериментальную проверку желаемыми, не проверенными на практике выводами, манипулируя логикообразными построениями, реально нарушающими саму логику путем использования недоказанных посылок в качестве доказанных, то есть путем подмены. Таким образом, основной задачей заявителей "мысленных экспериментов" является обман слушателя или читателя путем замены настоящего физического эксперимента его "куклой" - фиктивными рассуждениями под честное слово без самой физической проверки.
Заполнение физики воображаемыми, "мысленными экспериментами" привело к возникновению абсурдной сюрреалистической, спутанно-запутанной картины мира. Настоящий исследователь должен отличать такие "фантики" от настоящих ценностей.

Релятивисты и позитивисты утверждают, что "мысленный эксперимент" весьма полезный интрумент для проверки теорий (также возникающих в нашем уме) на непротиворечивость. В этом они обманывают людей, так как любая проверка может осуществляться только независимым от объекта проверки источником. Сам заявитель гипотезы не может быть проверкой своего же заявления, так как причина самого этого заявления есть отсутствие видимых для заявителя противоречий в заявлении.

Это мы видим на примере СТО и ОТО, превратившихся в своеобразный вид религии, управляющей наукой и общественным мнением. Никакое количество фактов, противоречащих им, не может преодолеть формулу Эйнштейна: "Если факт не соответствует теории - измените факт" (В другом варианте " - Факт не соответствует теории? - Тем хуже для факта").

Максимально, на что может претендовать "мысленный эксперимент" - это только на внутреннюю непротиворечивость гипотезы в рамках собственной, часто отнюдь не истинной логики заявителя. Соответсвие практике это не проверяет. Настоящая проверка может состояться только в действительном физическом эксперименте.

Эксперимент на то и эксперимент, что он есть не изощрение мысли, а проверка мысли. Непротиворечивая внутри себя мысль не может сама себя проверить. Это доказано Куртом Гёделем.

Понятие "мысленный эксперимент" придумано специально спекулянтами - релятивистами для шулерской подмены реальной проверки мысли на практике (эксперимента) своим "честным словом". Подробнее читайте в FAQ по эфирной физике.