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核聚变理论知识
核聚变理论涵盖等离子体物理、输运与稳定性、加热机理、燃料循环等多个方面。以下内容提供关键概念及延伸阅读方向，为深入研究奠定基础。
等离子体基本量
- 德拜长度：衡量等离子体中电荷屏蔽范围，决定准中性的尺度。
- 吉尔磁频率：描述带电粒子沿磁力线旋转的频率，决定回旋半径。
- 等离子体β：等离子体压力与磁场压力之比，是评估磁约束效率的重要指标。
约束与稳定性
磁约束聚变需要解决多种微观与宏观不稳定性，包括漂移波、撕裂模、球囊模等。常见的稳定手段包括剪切磁场、等离子体整形以及主动反馈控制。
能量输运与加热
- 欧姆加热：通过感生电流加热等离子体，适用于初期升温。
- 射频加热：利用特定频段的电磁波与等离子体共振，提高核心温度。
- 中性束注入：将高能中性粒子射入等离子体，通过碰撞沉积动能。
- α 粒子自加热：在燃烧等离子体中，聚变产物可再次加热背景等离子体。
燃烧与点火条件
劳森判据给出了实现聚变能量增益的阈值：n·T·τ > 3×1021 keV·s·m-3（D-T 反应）。该条件要求高温、高密度以及足够的约束时间。燃烧等离子体还需考虑 α 粒子自持、氚循环与热流管理。