Физика плазмы
Темы задач на экзамене:
- Дебаевский радиус и плазменная частота
- Равновесие плазмы в магнитном поле
- Ионизационное равновесие
- Электромагнитное излучение в плазме
- Термоядерный синтез
Примеры задач по физике плазмы:
В магнитном поле 1 Тл удерживается плазменный столб с диаметром 5 см. Концентрация плазмы 1014 см-3, температура 1 кэВ. Внешнее магнитное поле быстро увеличивается в 2 раза, при этом температура и плотность плазмы поддерживаются постоянными.
Найти изменение радиуса плазмы.
_______________________________________________________________________________________________________________________________________
Поток быстрых электронов проходит через плазму толщиной 1 м с ne = ni = 1014 см-3. Приняв значения транспортных сечений для столкновений с электронами и ионами плазмы σee = 10-18 см2 и σei = 2∙10-18 см2, найти относительное изменение средней энергии и направленного импульса быстрых электронов.
Как зависит сила, с которой действуют быстрые электроны на плазму, от начальной энергии электронов?
_______________________________________________________________________________________________________________________________________
В идеальном термоядерном реакторе (в котором нет потерь частиц) создали плазму с концентрацией электронов ne=1014 см-3 и относительным содержанием дейтерия и трития nD=nT=0.5·ne и стали поддерживать постоянную температуру T=40 кэВ.
- Оценить плотность мощности в продуктах термоядерных реакций
- Оценить время, за которое мощность реакции уменьшится на 10%
- Объясните причину этого уменьшения.
Рассматривать только основную реакцию, скорость реакции принять равной <sv>=8·10-22 м3/с.