на тему (стр. 2 из 4)
- ионизация атома или молекулы электронным ударом:
;- переходы между вращательными уровнями молекулы:
;- переходы между колебательными уровнями молекулы:
;- диссоциативное прилипание электрона к молекуле:
;- диссоциативная рекомбинация:
;- диссоциация молекулы электронным ударом:
;- прилипание электрона к атому при тройных столкновениях:
;- рекомбинация электрона и иона при тройных столкновениях:
.б) Соударение атомов и молекул:
- упругое соударение атомов и молекул:
;- возбуждение электронных уровней при столкновениях:
;- ионизация при столкновениях:
;- переходы между колебательными или вращательными уровнями молекул:
,
;- тушение электронно-возбуждённого состояния при столкновениях:
;- ассоциативная ионизация:
;- процесс Пенинга:
;- передача возбуждения:
1.6. Квазинейтральность плазмы
Квазинейтральная плазма — это плазма, электрически нейтральная в среднем в достаточно большом объёме или за достаточно большой промежуток времени. Величины объёмов и промежутков времени, в которых проявляется квазинейтральность, определяются пространственным и временным масштабами разделения зарядов. Квазинейтральность плазмы означает, что в достаточно большом объёме плазмы количество положительных и отрицательных частиц практически одинаково. Положительно заряженные частицы — это всегда ионы, а отрицательно заряженные — обычно электроны. В результате «прилипания» электронов к нейтральным атомам в плазме могут возникать и отрицательно заряженные ионы, но они встречаются редко и имеют второстепенное значение.
Отношение числа ионизированных атомов
к их полному числу 
в том же объёме называется степенью ионизации плазмы 
( 
): 
;В большинстве реальных случаев плазма представляет собой смесь нейтральных и заряженных частиц, при этом степень ионизации α мала. Такую систему называют слабоионизированной плазмой. Отметим, что плазмой может быть состояние, в котором
10-3.Примеры слабоионизированной плазмы
| Тип плазмы | Фотосфера Солнца | Е-слой дневной атмосферы | Гелий-неоновый лазер | Аргоновый лазер |
 , см-3 | 1014 | 105 | 3·1011 | 1013 |
 , см-3 | 1017 | 1013 | 2·1016 | 1014 |
 , К | 6000 | 250 | 3·104 | 105 |
 , К | 6000 | 250 | 400 | 103 |
Здесь
– концентрации электронов, ионов, нейтральных частиц; 
– температуры электронов и нейтральных частиц. Плазменные технологии широко применяются в таких областях таких как: плазменная медицина, плазменная аэродинамика, плазменная техника (дисплеи), ионная имплантация, микроэлектроника, плазменные двигатели в космосе, плазменное травление.
2.Термоядерный синтез
2.1. Общие сведения о термоядерном синтезе
КПД человеческого организма составляет примерно 0,2. Среднестатистический человеческий организм ежесуточно расходует на свою активную 16-ти часовую жизнедеятельность 4 кВт·ч, что примерно соответствует 3500 килокалориям, которые человек получает в виде пищи. В 1980 году на каждого землянина расходовалось около 3 тонн условного топлива. В 2040 – 2050 годах расходы топлива возрастут в среднем до 10 тонн на человека в год. При темпе роста 0,7% в год через 1000 лет энергия, потребляемая человечеством, сравнится с энергией, приносимой Солнцем. И это не предел, а лишь второй этап развития цивилизации. По мнению Н.Кардашёва, третий этап развития цивилизации наступит тогда, когда её энергопотребление сравнится с энергией Галактики.
Каким же путём добывать энергию, если уже сейчас тепловые электростанции опасны для человека? Они приводят к болезням сердца, хроническому бронхиту, раковым заболеваниям, ежегодно выбрасывается в атмосферу земли 130 млн тонн твёрдых веществ, 200 – двуокиси серы, 400 – окиси углерода, 60 – окислов азота, 80 млн тонн углеводородов.
Требования к энергетике
* Доступность и практически неограниченные запасы топлива.
* Высокие экологические характеристики.
* Приемлемые экономические показатели стоимос-
ти энергии.
* Возможность решать энергетическую проблему
в глобальном масштабе.
Сегодня до 80% основных потребностей в энергии обеспечиваются за счет сжигания органического топлива: нефти, газа и угля. Но запасы его ограничены и невосполнимы.
Что же взамен органического топлива? Солнечная, ветряная и гидроэнергетика не могут обеспечить основные потребности человечества в энергии и играют лишь вспомогательную роль. Солнечная энергия слишком
≪рассеяна≫ и не везде доступна.
Гидроэнергетика уже почти полностью задействована на Земле и к тому же оказывает неблагоприятное воздействие на окружающую среду.
В природе существует процесс термоядерного синтеза, протекающий в звёздном веществе. Но как создать на Земле плазму с температурой в сотни миллионов градусов? Управляемый термоядерный синтез (УТС) — синтез более тяжёлых атомных ядер из более лёгких с целью получения энергии, который, в отличие от взрывного термоядерного синтеза (используемого в термоядерных взрывных устройствах), носит управляемый характер. Управляемый термоядерный синтез отличается от традиционной ядерной энергетики тем, что в последней используется реакция распада, в ходе которой из тяжёлых ядер получаются более лёгкие ядра
В 1949 году атомные теоретики А.Гамов и К.Кригфилд назвали эту задачу технически почти не осуществимой. Однако весной 1956 года академик И.В.Курчатов выступил в Харуэлльском атомном центре с лекцией о проводимых в Советском Союзе экспериментах по использованию термоядерных реакций для производства электроэнергии. Так родилась проблема управляемого термоядерного синтеза (УТС).
2.2. Преимущества термоядерной энергетики
1) позволит решить проблему энергетического кризиса (запасов дейтерия в воде океанов хватит примерно на 300 миллионов лет);
2) высокая экологическая чистота (исходные вещества – дейтерий и литий, а также отработанные продукты – инертный газ гелий, для окружающей среды опасности не представляют. Нейтроны, рождающиеся в процессе производства энергии, полностью используются внутри реактора);
3) термоядерный реактор не производит веществ, которые могут быть использованы для производства атомного оружия;
4) в термоядерном реакторе, даже очень большой мощности, запас энергии и рабочих веществ довольно мал. Поэтому опасность взрыва полностью исключена, а опасность радиоактивного заражения окружающей среды в случае аварии невелика.
Сейчас с уверенностью можно сказать, что решение проблемы УТС принципиально возможно.