全书包括两部分，前一部分论述能源问题，诸如聚变能的产生、功率平衡、简单聚变反应堆的设计等；后一部分讲述聚变能发展所面临的基本等离子体物理学问题，包括宏观平衡和稳定、输运和加热等问题。
样章试读
目录
- 第一部分 聚变能
第1章 聚变与世界能源
1.1 引言
1.2 现有的能源方式
1.3 聚变能的作用
1.4 本章总结
参考书目
第2章 聚变反应
2.1 引言
2.2 核反应与化学反应
2.3 裂变核能
2.4 聚变核能
2.5 结合能曲线
2.6 本章总结
参考书目
习题
第3章 聚变功率的产生
3.1 引言
3.2 截面、平均自由程和碰撞频率的概念
3.3 反应速率
3.4 分布函数、聚变截面、聚变功率密度
3.5 辐射损失
3.6 本章总结
参考书目
习题
第4章 聚变反应堆功率平衡
4.1 引言
4.2 零维能量守恒关系
4.3 磁约束聚变的一般功率平衡关系
4.4 稳态零维功率平衡
4.5 等离子体内的功率平衡
4.6 反应堆功率平衡
4.7 聚变反应堆的时变功率平衡
4.8 本章总结
参考书目
习题
第5章 简单磁约束聚变反应堆设计
5.1 引言
5.2 一般磁约束聚变反应堆
5.3 反应堆关键设计参数计算
5.4 设计目标,工程和核物理方面的基本限制
5.5 反应堆设计
5.6 本章总结
参考书目
习题
第二部分 聚变能等离子体物理学
第6章 磁约束聚变概述
6.1 引言
6.2 等离子体的基本描述
6.3 单粒子行为
6.4 自洽模型
6.5 磁流体力学平衡及其稳定性
6.6 磁约束聚变概念
6.7 输运
6.8 加热和电流驱动v
6.9 聚变研究的未来
参考书目
第7章 聚变等离子体定义
7.1 引言
7.2 等离子体对稳恒电场的屏蔽——德拜长度
7.3 等离子体对振荡电场的屏蔽——等离子体频率
7.4 低碰撞频率和集体效应
7.5 对磁约束聚变等离子体的额外约束
7.6 宏观行为和碰撞的关系
7.7 本章总结
参考书目
习题
第8章 单粒子运动——导心理论
8.1 引言
8.2 单粒子运动的基本性质
8.3 均匀稳恒磁场中的运动
8.4 稳恒磁场B和电场E下的运动:E×B漂移
8.5 垂直梯度的场下的运动:∇B漂移
8.6 弯曲磁场中的运动:曲率漂移
8.7 真空磁场中V_∇B漂移和V_κ漂移的综合
8.8 时变电场E和磁场B中的运动:极化漂移
8.9 平行梯度场下的运动:磁矩和磁镜
8.10 本章总结
参考书目
习题
第9章 单粒子运动——库仑碰撞
9.1 引言
9.2 库仑碰撞——数学推导
9.3 试探粒子碰撞频率
9.4 再论磁镜
9.5 高能离子的慢化
9.6 逃逸电子
9.7 净交换碰撞
9.8 本章总结
参考书目
习题
第10章 自洽的双流体模型
10.1 引言
10.2 流体模型的性质
10.3 质量守恒
10.4 动量守恒
10.5 能量守恒
10.6 本章总结
参考书目
习题
第11章 磁流体力学——宏观平衡
11.1 宏观平衡和稳定性的基本问题
11.2 从双流体模型推导磁流体力学模型
11.3 从导心理论推导磁流体力学模型
11.4 磁流体力学平衡——定性描述
11.5 磁流体力学平衡模型的基本性质
11.6 径向压强平衡
11.7 环向力平衡
11.8 本章总结
参考书目
习题
第12章 磁流体力学——宏观稳定性
12.1 引言
12.2 稳定性的一般概念
12.3 磁流体力学不稳定性的物理图像
12.4 理想磁流体力学稳定性问题的一般方程
12.5 无限大均匀等离子体——磁流体力学波
12.6 直线θ箍缩
12.7 直线Z箍缩中的m=0模
12.8 直线Z箍缩中的m=1模
12.9 本章总结
参考书目
习题
第13章 磁约束聚变概念
13.1 引言
13.2 悬浮偶极器(LDX)
13.3 场反位形(FRC)
13.4 表面电流模型
13.5 反向场箍缩(RFP)
13.6 球马克
13.7 托卡马克
13.8 仿星器
13.9 简单聚变反应堆回顾
13.10 本章总结
参考书目
习题
第14章 输运
14.1 引言
14.2 一维柱形等离子体中的输运
14.3 求解输运方程
14.4 新经典输运
14.5 经验定标关系
14.6 输运理论在聚变点火实验中的应用
14.7 本章总结
参考书目
习题
第15章 加热与电流驱动
15.1 引言
15.2 欧姆加热
15.3 中性束加热
15.4 波加热和电流驱动的基本原理
15.5 冷等离子体色散关系
15.6 无碰撞阻尼
15.7 电子回旋加热(ECH)
15.8 离子回旋加热(ICH)
15.9 低杂波电流驱动(LHCD)
15.10 本章总结
参考书目
习题
第16章 聚变研究的未来
16.1 引言
16.2 等离子体物理研究现状
16.3 ITER
16.4 示范聚变电站(DEMO)
参考书目
附录A <συ>的解析推导
附录B 加速电荷的辐射
B.1 辐射场定义
B.2 时变源的A和ϕ的计算
B.3 应用到单个加速粒子的情形
B.4 E和B的计算
B.5 辐射功率的计算
附录C 布泽坐标的推导
C.1 一般的坐标变换
C.2 到布泽坐标叉积形式的部分简化
C.3 到布泽坐标梯度形式的部分简化
C.4 去掉自由函数f和g
C.5 将物理量引入到布泽坐标系
C.6 布泽坐标系下的导心轨道
附录D 坡印亭定理
主题词索引
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