Магнитное удержание, магнитная ловушка — один из способов долговременного сохранения плазмы в стабильном состоянии без её контакта с поверхностью ёмкости, в которой она содержится. Для магнитного захвата плазмы используется торообразная конфигурация магнитного поля в токамаках или конфигурация магнитного зеркала . Также магнитное удержание плазмы используется в комбинированных магнитно-электростатических ловушках- поливеллах .

Принцип действия

Учитывая поведение плазмы в магнитном поле, она рассматривается как проводящая среда, расположенная в магнитном поле, и как движение иона в магнитном поле. При движении в магнитном поле ион движется по спиральной линии вокруг линий магнитного поля, что ограничивает его движение в направлении, перпендикулярном магнитному полю.

Магнитное удержание в установках термоядерного синтеза

Для получения термоядерного синтеза реагирующие ядра должны иметь высокие скорости, соответствующие высокой температуре плазмы. Плазма с такой высокой температурой не может храниться в сосуде, поскольку любой существующий материал моментально испарится при контакте с плазмой.

Магнитные ловушки плазмы являются наиболее распространённым средством достижения управляемого синтеза и широко используется для удержания топлива до момента начала ядерных реакций без его контакта с поверхностью установки. Альтернативным способом может служить инерционное электростатическое удержание плазмы , но магнитное удержание лучше изучено и технологически разработано и считается более перспективным с точки зрения производства энергии.

В настоящее время во Франции строится 500-мегаваттная тепловыделяющая электростанция на основе геометрии токамаков с магнитным удержанием (см. ИТЭР ). Также рассматриваются альтернативные геометрии и методы, объединяющие оба метода улавливания плазмы — реакторы с поливеллами .

См. также

• Электростатическое удержание плазмы
• Поливелл

Литература

• Арцимович Л. А. Управляемые термоядерные реакции. — М. : Физматлит, 1961. — 467 с.
• Котельников И. А. Лекции по физике плазмы. Том 1: Основы физики плазмы. — 3-е изд. — СПб. : , 2021. — 400 с. — ISBN 978-5-8114-6958-1 .
• Котельников И. А. Лекции по физике плазмы. Том 2: Магнитная гидродинамика. — 3-е изд. — СПб. : , 2021. — 446 с. — ISBN 978-5-8114-6933-8 .

• Е.П. Велихов; С.В. Мирнов.: (неопр.) ( PDF ). Троицкий институт инновационных и термоядерных исследований. Российский научный центр «Курчатовский институт». . ac.ru. — Популярное изложение проблемы. Дата обращения: 8 августа 2007. Архивировано из 4 января 2007 года.
• К. Ллуэллин-Смит. Материалы лекции, прочитанной 17 мая 2009 года в ФИАНе .
• , 31.03.2009. Статья про NIF.
• Семенов И. Научно-популярная лекция, прочитанная в 2008 году в ФИАНе .