انرژِی فوزیون هستهای
از ویکیپدیا، دانشنامهٔ آزاد.
[ویرایش] مکانیزم فوزیون
فرآیند فوزیون به این صورت است. اگر دو هسته سبک اتمی با انرژی کافی برای غلبه برای نیروی دافعه کولن به هم نزدیک شوند در هم میجوشند و هسته سنگینتر، و حداقل یک ذره دیگر، تشکیل میدهند. این ذره میتواند، بسته به نوع واکنش، پروتون یا نوترون باشد. این واکنش با انرژی زیاد همراه است. برای مثال بین دوتریوم و تریتریوم ، دو ایزوتوپ هیدروژن، میتواند یک واکنش فوزیون صورت پذیرد. با اقدام این دو یک ذره آلفا و یک نوترون با انرژی ۶/۱۷ میلیون الکترون ولت آزاد میشود.
[ویرایش] جنس پلاسما
راکتور هستهای ظرفی است که در آن ، مخلوط کاملا یونیده دوتربوم و تریتریوم ، در دمای بسیار بالا وجود دارد. وقتی این پلاسمای داغ به دمای جرقه ، که حدود ۵۰ میلیون کلوین است، میرسد واکنش فوزیون شروع میشود. چون هیچ ماده جامدی نمیتواند در این دما وجود داشته باشد، استفاده از میدان مغناطیسی برای حس کردن پلاسما پیشنهاد میشود.
[ویرایش] ماشین پلاسما
پلاسما را میتوان به کمک نیروی JxB شتاب داد. وقتی این شتاب دهنده را برای ایجاد رانش به کار میبریم یک موتور جهت ساده خواهیم داشت، نیروی شتاب دهنده با قرار گرفتن یک گاز یونیده ، متشکل از مخلوط خنثی یونها و الکترونها ، در میدانهای عمود بر هم مغناطیسی و الکتریکی به وجود میآید. از آنجا که پلاسما از نظر الکتریکی خنثی است، چگالی آن به خاطر نیروهای الکترواستاتیک محدود نمیشوند.
اصول عملکرد ماشین پلاسما با اعمال میدان مغناطیسی و یک میدان الکتریکی پلاسیما شتاب میگیرد، زیرا چگالی جریان کل بر جریان پلاسما عمود و عبارت است از:
(J = σ (Eapp + VxBapp
و نیروی مؤثر بر واحد حجم این جریان نیروی BxJ است. که در رابطه فوق σ رسانندگی الکتریکی ، Eapp میدان الکتریکی ، V سرعت پلاسما و Bapp میدان مغناطیسی میباشد. حال اگر سهم میدان مغناطیسی بیشتر باشد یک شتاب دهنده خواهیم داشت در صورتی که میدانهای برداری اعمال شده و بردار سرعت پلاسما بر هم عمود باشند، این نیرو در جهت پلاسما عمل میکند و آنها را شتاب میدهد. از طرف یگر اگر میدان مغناطیسی غالب باشد ماشین شبیه مولد عمل میکند.
اکنون انرژی گرفته شده از ذرات کند شده ، صرف «پر کردن» منبع میدان الکتریکی میشود. در آرایش موتوری اگر هر عنصر حجم (Vol∆) با سرعت V حرکت کند، توان منتقل شده شامل دو جبه،یکی مربوط به عمل موتوری و دیگری مربوط به عمل مولدی است. رابطه توان منتقل شده برحسب چگالی جریان کل به صورت (P = JBV∆Vol∆) در میآید.
در این رابطه J چگالی جریان کل ، B میدان مغناطیسی ، V سرعت پلاسما و (∆Vol) عنصر حجم است. اگر حجم پلاسمایی که در معرض میدانهای الکتریکی و مغناطیسی قرار دارد تقریبا AL (که L طول پلاسما ، A سطح مقطع آن است) توان منتقل شده برابر Ivβ = P خواهد بود که در آن I جریان الکتریکی میباشد. در نوشتن عبارت فوق از عبارت A J = I استفاده شدهاست. این عبارت توان جنبشی که منبع الکتریکی مولد جریان I به پلاسما میدهد را بیان میکند.

