| dbo:abstract
|
- The diffusion of plasma across a magnetic field was conjectured to follow the Bohm diffusion scaling as indicated from the early plasma experiments of very lossy machines. This predicted that the rate of diffusion was linear with temperature and inversely linear with the strength of the confining magnetic field. The rate predicted by Bohm diffusion is much higher than the rate predicted by classical diffusion, which develops from a random walk within the plasma. The classical model scaled inversely with the square of the magnetic field. If the classical model is correct, small increases in the field lead to much longer confinement times. If the Bohm model is correct, magnetically confined fusion would not be practical. Early fusion energy machines appeared to behave according to Bohm's model, and by the 1960s there was a significant stagnation within the field. The introduction of the tokamak in 1968 was the first evidence that the Bohm model did not hold for all machines. Bohm predicts rates that are too fast for these machines, and classical too slow; studying these machines has led to the neoclassical diffusion concept. (en)
- Se conjetura que la difusión de plasma a través de un campo magnético sigue la escala de difusión de Bohm como se indica en los primeros experimentos de plasma de máquinas con mucha pérdida. Esto predijo que la velocidad de difusión era lineal con la temperatura e inversamente lineal con la fuerza del campo magnético de confinamiento. La tasa predicha por la difusión de Bohm es mucho más alta que la tasa predicha por la , que se desarrolla a partir de una caminata aleatoria dentro del plasma. El modelo clásico se escala inversamente con el cuadrado del campo magnético. Si el modelo clásico es correcto, pequeños aumentos en el campo conducen a tiempos de confinamiento mucho más largos. Si el modelo de Bohm es correcto, la fusión confinada magnéticamente no sería práctica. Las primeras máquinas de energía de fusión parecían comportarse de acuerdo con el modelo de Bohm, y en la década de 1960 hubo un estancamiento significativo dentro del campo. La introducción del tokamak en 1968 fue la primera evidencia de que el modelo Bohm no era válido para todas las máquinas. Bohm predice tasas demasiado rápidas para estas máquinas y clásicas demasiado lentas; El estudio de estas máquinas ha llevado al concepto de . (es)
- Бо́мовская диффу́зия — аномально быстрый процесс выравнивания концентрации частиц плазмы в направлении, перпендикулярном силовым линиям внешнего магнитного поля. Впервые на основе эмпирических данных предложена Дэвидом Бомом в 1949 году. Процесс диффузии в магнитоактивной плазме существенно зависит от направления, в котором происходит направленное движение частиц. При движении вдоль силовых линий внешнего магнитного поля скорость диффузии определяется температурой частиц и частотой их столкновений между собой и с нейтральными частицами. В поперечном же направлении существенную роль играет наличие магнитного поля, которое приводит к винтовому движению частиц, тем самым значительно ограничивая скорость диффузии. Расчёты показывают, что поперёк магнитного поля коэффициент диффузии должен иметь вид где D — коэффициент диффузии в отсутствие магнитного поля, — электронов с нейтральными атомами, — электронная циклотронная частота (B — магнитная индукция внешнего магнитного поля, — масса электрона). Таким образом, коэффициент диффузии обратно пропорционален квадрату величины магнитного поля. Однако эксперименты показывают, что диффузия поперёк магнитного поля происходит значительно быстрее. Эмпирически формула для коэффициента поперечной диффузии может быть записана в виде где — температура электронов, выраженная в энергетических единицах, c, e — скорость света и элементарный заряд соответственно. Безразмерный множитель g имеет значение порядка единицы. В случае, если , коэффициент диффузии называется бомовским. Именно в таком виде он был записан в 1949 году Дэвидом Бомом. Таким образом коэффициент бомовской диффузии обратно пропорционален лишь первой степени величины внешнего магнитного поля. Кроме того, отношение коэффициента бомовской диффузии к коэффициенту поперечной диффузии, обусловленной столкновениями, равно: Таким образом, бомовская диффузия доминирует при достаточно сильных магнитных полях. Физическая природа бомовской диффузии заключается в развитии в плазме , приводящей к . В турбулентной же плазме все ускоряются. (ru)
- Difusão de Bohm é a difusão de plasma através de um campo magnético com um coeficiente de difusão igual a , onde B é a intensidade do campo magnético, T é a temperatura, e e é a carga elementar. Foi primeiramente observada em 1949 por David Bohm, , e Harrie Massey enquanto estudavam arcos magnéticos para uso em separação de isótopos. Desde então tem sido observado que muitos outros plasmas seguem esta lei. Felizmente há exceções, onde a taxa de difusão é menor, caso contrário, não haveria esperança de alcançar energia de fusão prática. Geralmente a difusão pode ser modelada como um passeio aleatório de passos de comprimento δ e tempo τ. Se a difusão é colisional, então δ é o percurso livre médio e τ é o inverso da frequência de colisões. O coeficiente de difusão D pode ser expresso de várias formas, como onde v = δ/τ é a velocidade entre colisões. Em um plasma magnetizado, a frequência de colisões é geralmente pequena em comparação com a girofrequência, sendo que a medida do passo é a (também chamado de giroraio) ρ e o tempo do passo é o inverso da frequência de colisões ν, conduzindo a D = ρ²ν. Se a frequência de colisões é maior que a girofrequência, então as partículas podem ser consideradas movendo-se livremente com a velocidade térmica vth entre colisões, e o coeficiente de difusão toma a forma D = vth²/ν. Evidentemente a difusão clássica (colisional) é máxima quando a frequência de colisões é igual à girofrequência, no caso D = ρ²ωc = vth²/ωc. Substituindo ρ = vth/ωc, vth = (kBT/m)1/2, e ωc = eB/m, chega-se a D = kBT/eB, que é a escala de Bohm. Considerando a natureza aproximada desta derivação, os 1/16 perdidos não são motivo de preocupação. Portanto, pelo menos dentro do fator da ordem de unidade, a difusão de Bohm é sempre maior do que a difusão clássica. No regime de colisionalidade baixa trivial, a difusão clássica é proporcional a 1/B², comparada com a dependência de 1/B da difusão de Bohm. Esta distinção é frequentemente usada para distinguir entre as duas. À luz dos cálculos acima, é tentador pensar que a difusão de Bohm como difusão clássica com uma taxa de colisão anômala que maximiza a taxa de transporte, mas a imagem física é diferente. Difusão anômala é o resultado de turbulência. Regiões de potencial elétrico mais alto ou mais baixo resultam em turbilhonamentos (vórtices) porque o plasma move-se com a velocidade de igual a E/B. Esses vórtices desempenham um papel semelhante ao da giro-órbita na difusão clássica, exceto que a física da turbulência pode ser tal que o tempo de decorrelação é aproximadamente igual ao tempo tempo de retorno, resultando na escala de Bohm. (pt)
- Дифузія плазми поперек магнітного поля була висловлена припущенням щоб слідувати дифузії Бома як показник великої втрати машин перших експериментів у плазмі. (uk)
|
| rdfs:comment
|
- Дифузія плазми поперек магнітного поля була висловлена припущенням щоб слідувати дифузії Бома як показник великої втрати машин перших експериментів у плазмі. (uk)
- The diffusion of plasma across a magnetic field was conjectured to follow the Bohm diffusion scaling as indicated from the early plasma experiments of very lossy machines. This predicted that the rate of diffusion was linear with temperature and inversely linear with the strength of the confining magnetic field. (en)
- Se conjetura que la difusión de plasma a través de un campo magnético sigue la escala de difusión de Bohm como se indica en los primeros experimentos de plasma de máquinas con mucha pérdida. Esto predijo que la velocidad de difusión era lineal con la temperatura e inversamente lineal con la fuerza del campo magnético de confinamiento. (es)
- Бо́мовская диффу́зия — аномально быстрый процесс выравнивания концентрации частиц плазмы в направлении, перпендикулярном силовым линиям внешнего магнитного поля. Впервые на основе эмпирических данных предложена Дэвидом Бомом в 1949 году. где D — коэффициент диффузии в отсутствие магнитного поля, — электронов с нейтральными атомами, — электронная циклотронная частота (B — магнитная индукция внешнего магнитного поля, — масса электрона). Таким образом, коэффициент диффузии обратно пропорционален квадрату величины магнитного поля. (ru)
- Difusão de Bohm é a difusão de plasma através de um campo magnético com um coeficiente de difusão igual a , onde B é a intensidade do campo magnético, T é a temperatura, e e é a carga elementar. Foi primeiramente observada em 1949 por David Bohm, , e Harrie Massey enquanto estudavam arcos magnéticos para uso em separação de isótopos. Desde então tem sido observado que muitos outros plasmas seguem esta lei. Felizmente há exceções, onde a taxa de difusão é menor, caso contrário, não haveria esperança de alcançar energia de fusão prática. onde v = δ/τ é a velocidade entre colisões. (pt)
|
