電漿物理與聚變能

電漿物理與聚變能

本書是在麻省理工學院的研究生課程“電漿物理和聚變能”的一系列講義的基礎上形成的。內容敘述從世界能源需求的概述開始,然後是目前的能源生產方法、聚變在未來的潛在作用等。全書包括兩部分,前一部分論述能源問題,諸如聚變能的產生、功率平衡、簡單聚變反應堆的設計等;後一部分講述聚變能發展所面臨的基本電漿物理學問題,包括巨觀平衡和穩定、輸運和加熱等問題。

圖書信息

作 者:(美)JeffreyFreidberg 著,王文浩 等譯
出 版 社:科學出版社
出版時間:2010-11-1

版 次:1
頁 數:625
字 數:787500
印刷時間:2010-11-1
開 本:16開
紙 張:膠版紙
印 次:1
I S B N:9787030286062
包 裝:平裝

編輯推薦

“這本書很值得一讀。這是目前我見到的對當前聚變科學和電漿物理研究現狀論述得最全面、對主題處理得最簡明的一本教材。它對所觸及的大部分概念都給出了嚴格的數學描述,同時又不乏新鮮活潑的直觀圖像,因此值得強力推薦。”
——T.J.Dolan(Fusion Science and Technology一書作者)

內容簡介

本書適合套用物理和核工程方面的研究生和研究人員閱讀。書中蒐集的作者在過去二十多年的教學過程中積累的大量習題有助於讀者對各章內容的理解。

目錄

第一部分 聚變能
第1章 聚變與世界能源
1.1 引言
1.2 現有的能源方式
1.3 聚變能的作用
1.4 本章總結
參考書目 
第2章 聚變反應
2.1 引言
2.2 核反應與化學反應
2.3 裂變核能
2.4 聚變核能
2.5 結合能曲線
2.6 本章總結
參考書目
習題 
第3章 聚變功率的產生
3.1 引言
3.2 截面、平均自由程和碰撞頻率的概念
3.3 反應速率
3.4 分布函式、聚變截面、聚變功率密度
3.5 輻射損失
3.6 本章總結
參考書目
習題 
第4章 聚變反應堆功率平衡
4.1 引言
4.2 零維能量守恆關係
4.3 磁約束聚變的一般功率平衡關係
4.4 穩態零維功率平衡
4.5 電漿內的功率平衡
4.6 反應堆功率平衡
4.7 聚變反應堆的時變功率平衡
4.8 本章總結
參考書目
習題 
第5章 簡單磁約束聚變反應堆設計
5.1 引言
5.2 一般磁約束聚變反應堆
5.3 反應堆關鍵設計參數計算
5.4 設計目標,工程和核物理方面的基本限制
5.5 反應堆設計
5.6 本章總結
參考書目
習題 
第二部分 聚變能電漿物理學
第6章 磁約束聚變概述
6.1 引言
6.2 電漿的基本描述
6.3 單粒子行為
6.4 ,自洽模型
6.5 磁流體力學平衡及其穩定性
6.6 磁約束聚變概念
6.7 輸運
6.8 加熱和電流驅動
6.9 聚變研究的未來
參考書目 
第7章 聚變電漿定義
7.1 引言
7.2 電漿對穩恆電場的禁止——德拜長度
7.3 電漿對振盪電場的禁止——電漿頻率
7.4 低碰撞頻率和集體效應
7.5 對磁約束聚變電漿的額外約束
7.6 巨觀行為和碰撞的關係
7.7 本章總結
參考書目
習題 
第8章 單粒子運動——導心理論
8.1 引言
8.2 單粒子運動的基本性質
8.3 均勻穩恆磁場中的運動
8.4 穩恆磁場B和電場E下的運動:E×B漂移
8.5 垂直梯度的場下的運動:VB漂移
8.6 彎曲磁場中的運動:曲率漂移
8.7 真空磁場中V漂移和V漂移的綜合
8.8 時變電場z和磁場B中的運動:極化漂移
8.9 平行梯度場下的運動:磁矩和磁鏡
8.10 本章總結
參考書目
習題 
第9章 單粒子運動——庫侖碰撞
9.1 引言
9.2 庫侖碰撞——數學推導
9.3 試探粒子碰撞頻率
9.4 再論磁鏡
9.5 高能離子的慢化
9.6 逃逸電子
9.7 淨交換碰撞
9.8 本章總結
參考書目
習題 
第10章 自洽的雙流體模型
10.1 引言
10.2 流體模型的性質
10.3 質量守恆
10.4 動量守恆
10.5 能量守恆
10.6 本章總結
參考書目
習題 
第11章 磁流體力學——巨觀平衡
11.1 巨觀平衡和穩定性的基本問題
11.2 從雙流體模型推導磁流體力學模型
11.3 從導心理論推導磁流體力學模型
11.4 磁流體力學平衡——定性描述
11.5 磁流體力學平衡模型的基本性質
11.6 徑向壓強平衡
11.7 環向力平衡
11.8 本章總結
參考書目
習題 
第12章 磁流體力學——巨觀穩定性
12.1 引言
12.2 穩定性的一般概念
12.3 磁流體力學不穩定性的物理圖像
12.4 理想磁流體力學穩定性問題的一般方程
12.5 無限大均勻電漿——磁流體力學波
12.6 直線.箍縮
12.7 直線Z箍縮中的m=O模
12.8 直線Z箍縮中的m=1模
12.9 本章總結
……
第13章 磁約束聚變概念
第14章 輸運
第15章 加熱與電流驅動
第16章 聚變研究的未來
附錄

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