等离子体与受控热核反应
在气体放电管中的某些区域里可以出现所谓等离子体(plasma)，它是描述处于高度电离状态而其中正离子和负离子形成的空间电荷密度大体相等而使整个气体呈电中性。 等离子体并非只存在于气体放电管中，它广泛存在于自然界的其他领域中。如火焰、雷电、核武器爆炸都会形成等离子体，地球大气上层的电离层也是等离子体。 它与常态下的气体相比有一系列独特的性质，它是电和热的良导体，具有比通常气体大12百倍的比热，在其中可以发生各种波段的辐射等等。等离子体中各种带电粒子之间的电磁作用，不仅可以使它们产生集体运动，有时还可以使等离子体本身像液体一样，凝聚成具有清晰边界的各种形状，特别是等离子体可以受到强磁场的约束，脱离器壁而凝成一团，这一点在受控热核反应中有重要应用，在热核反应的高温下，物质处于等离子态，比高温下任何固体材料应早熔毁，而且散热的速度是随温度升高而急剧增加的，目前，大多数受控热核反应的实验装置中，都利用强磁场来约束等离子体使之脱离器壁，使得有可能把一定密度的等离子体加热到高温并维持足够长的时间。 |