Full resolution (JPEG) - On this page / på denna sida - 1958, H. 36 - Magneto-hydrodynamik och fusion, av Hannes Alfvén
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
Below is the raw OCR text
from the above scanned image.
Do you see an error? Proofread the page now!
Här nedan syns maskintolkade texten från faksimilbilden ovan.
Ser du något fel? Korrekturläs sidan nu!
This page has never been proofread. / Denna sida har aldrig korrekturlästs.
stånd måste en upphettad gasniassa hållas
samman under en viss tid. Den första fråga, som
vi måste avgöra, är om vi skall innesluta gasen
först och därefter upphetta den, upphetta den
först och därefter innesluta den eller upphetta
och innesluta den på samma gång.
I de flesta projekten har man valt det första
alternativet, i några fall det tredje, trots att det
ur teknisk synpunkt kan vara av fördel att
först värma gasmassan och därefter sluta in den
i magnetfältet.
Det andra alternativet skulle kunna realiseras,
om vi t.ex. kunde skjuta ett hett plasma in i ett
magnetfält så att det fångas in av fältet. Man
liar sagt sig att detta är svårt, kanske omöjligt.
En laddad partikel som utifrån slungas in i ett
magnetfält kommer vanligen ut igen. Vidare,
0111 vi betraktar magnetiska kraftlinjer som
"infrusna" i plasmat, frestas vi att dra den
slutsatsen att plasmat ej kan införas utifrån i ett
magnetfält och fångas av detta. Jag tror att vi
kan lära av astrofysiken att dessa slutsatser ej
är hållbara. Vad som händer under magnetiska
stormar och norrsken visar att ett
magnetise-rat plasma kan införas i ett magnetfält och
kvarliållas där.
Visserligen har vi flera motsägande teorier
0111 magnetiska stormar och norrsken, men det
torde nu vara klarlagt att en magnetisk storm
orsakas av ett mycket hett plasma som
intränger i det jordmagnetiska fältet och kvarhålls
där under en avsevärd tid. Det synes också
troligt att detta plasma skjuts in i det
jordmagnetiska fältet från solen där det har upphettats
genom "solaktivitet" och magnetiserats av
solens magnetiska fält.
Vi kan alltså ur ett studium av magnetiska
stormar och norrsken sluta oss till att det i
princip är möjligt att skjuta in ett upphettat,
magnetiserat plasma i ett magnetfält och att
kvarhålla det där. Detta torde kunna verifieras
genom ett laboratorieexperiment i vilket vi
efterbildar de geofysiska fenomenen. Det kan
emellertid även finnas andra och enklare
metoder.
Infångning av ett plasma
i ett magnetfält
En apparatur för att infånga ett plasma i ett
magnetfält kan i princip utföras enligt fig. 1.
Mellan två cylindriska elektroder A och B
alstras en lnagnetiserad plasmaring genom en
kraftig elektrisk urladdning. Plasmat driver i
axiell riktning genom påverkan av elektriska
och magnetiska fält. I området NS alstras ett
radiellt magnetfält mellan en magnetisk pol S
inuti den inre elektroden och en ringformig
pol N utanför den yttre elektroden. Om
plasmaringen har tillräckligt hög ledningsförmåga
och täthet, kan den föra med sig de
magnetiska kraftlinjerna då den lämnar området
mellan elektroderna, fig. 1 b. När ringen avlägsnar
sig allt längre bryts kraftlinjerna och sluter sig
kring plasmaringen, fig. 1 c. Fältet mellan
polerna återgår till ursprungstillståndet och vi
Fig. 1. Anordning för att infånga ett magnetiserat, hett plasma i ett
starkt magnetfält; a det ringformiga plasmat rör sig mellan en inre och
en yttre elektrod mot det radiella magnetfältet NS, b plasmat drar med
sig fältet ur gapet, c fältet rycks loss och innesluter plasmat.
liar åstadkommit en högt lnagnetiserad
plasma-ring.
Denna ring liar ett longitudiellt magnetfält
omslutet av kraftlinjer som går genom hålet
i ringen. Denna struktur är olik Bostick’s
plas-moider" men liknar fältkonfigurationen i
Zeta-maskinen (Tekn. T. 1958 s. 213). Temperaturen
i plasmat är en funktion av den termiska och
den kinetiska energin i det ursprungliga
plasmat samt av det radiella magnetfältets styrka.
Sambanden är emellertid tämligen
komplicerade.
Arbeten vid KTH
Arbeten med anknytning till fusionsproblemet
pågår i Sverige vid institutionen för fysik vid
Uppsala Universitet samt vid institutionen för
elektronik vid KTH i Stockholm.
De teoretiska och experimentella arbeten
rörande magneto-hydrodynamik vid KTH har nu
pågått i mer än tio år. Experiment har utförts
i ledande vätskor, kvicksilver och flytande
natrium, i starka magnetfält. Många intressanta
resultat liar erhållits på detta sätt, men
experiment i heta plasman synes vara ett ännu mer
fascinerande område. Efter en lång serie
undersökningar av relativt kalla plasman har vi
nu börjat studier av heta plasman ocli vi har
då koncentrerat oss på dessas
grundegenskaper. Vi försöker också systematiskt analysera
nya möjliga vägar att angripa de
termo-nukleära problemen. Bland dessa vill jag
särskilt nämna ett arbete av Bo Lehnert om
problemet huruvida ett plasma kan inneslutas av
ett magnetiskt fält från en sluten cirkulär
strömslinga.
Experiment med plasman alstrade av
urladdningar på upp till några hundratal kiloampere
liar igångsatts. Vi undersöker här alstringen av
ett magnetiserat plasma som accelererats till
stora hastigheter och studerar om det kan
infångas såsom beskrivits i det föregående.
Dessutom täcker våra arbeten även andra
magneto-hydrodynamiska problem med möjliga
tillämpningar både inom astrofysik och fusionsteknik.
Denna angreppslinje har vi valt emedan vi
anser att man för att lösa de termonukleära
problemen måste gå fram på en bred front
inom såväl magneto-hydrodynamik som
plasmafysik och astrofysik.
TEKNISK TIDSKRIFT 1958 #75
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
