ФИЗИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ

ФИЗИКА ПЛАЗМЫ
Д.ф.-м.н Александр Владимирович Бурдаков
Программа лекций
Понятие плазмы. Дебаевская экранировка. Плазменные колебания. Классическая и вырожденная
плазма. Идеальная и неидеальная плазма.
Сравнение свойств плазмы, газа, твердого тела. Характерные параметры лабораторной и
космической плазмы. Степень ионизации. Формула Саха.
Столкновения частиц в плазме. Кулоновский логарифм. Релаксация импульса и энергии частиц в
плазме.
Элементарные процессы в плазме. Излучение из плазмы.
Теоретические модели, используемые при исследовании плазмы. Кинетическое уравнение с
самосогласованным полем.
Магнитная гидродинамика.
Дрейфовое движение. Электрический дрейф. Дрейф в неоднородном магнитном поле.
Диамагнитный дрейф.
Волны в плазме. Ленгмюровская волна. Затухание Ландау. Звуковые волны.
Электромагнитные электронные волны. Свистящие атмосферики. Фарадеево вращение.
Электромагнитные ионные волны. Альфвеновская волна. Магнитозвуковые волны.
Управляемый термоядерный синтез. Проблемы энергетики. Ядерная энергетика. Радиационная
опасность.
Основы термоядерного синтеза. Энергия связи. Сечения реакций. Критерий Лоусона.
Магнитное удержание. Пинч. Тета-пинч.
Открытые магнитные ловушки. Пробкотрон. Палки Иоффе.
Конусная неустойчивость. Тандем. Термобарьер. Амбиполярная ловушка. Газодинамическая
ловушка. Многопробочная ловушка.
Замкнутые системы. Стелларатор. МГД неустойчивость. Шир. Банановые
частицы. Токамак. Перспективы систем с магнитным удержанием.
Инерциальное удержание. Термоядерная бомба. Лазерные системы. Быстрый поджиг. Быстрые
пинчи. Сжатие рентгеновским излучением.
Низкотемпературная плазма и плазменный разряд. Плазменные технологии.
Плазма в космосе
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
12.
13.
14.
15.
16.
Литература
Кролл, А., Трайвелпис Основы физики плазмы. - М.: Мир, 1975.
Л.Д. Ландау, Е. М.Лифшиц Электродинамика сплошных сред. - М.: Наука, 1992.
Е.М. Лифшиц, Л.П.Питаевский Физическая кинетика. - М.: Наука, 1979.
Б.А.Трубников Теория плазмы. - М.: Энергоатомиздат, 1996.
Б.Б.Кадомцев Коллективные явления в плазме. - М.: Наука, 1976.
Л.А.Арцимович, Р.З.Сагдеев Физика плазмы для физиков. - М.: Атомиздат, 1979.
Ф.Чен Введение в физику плазмы. - М.: Мир, 1987.
Д.А.Франк-Каменецкий Лекции по физике плазмы. - М.: Атомиздат, 1964.
А.Ф.Александров, Л.С.Богданкевич, А.А.Рухадзе Основы электродинамики плазмы. - М.:
Высшая школа, 1988.
С.И.Брагинский Явления переноса в плазме. – В сб. «Вопросы теории плазмы» (Под ред.
М.А.Леонтовича). - М., Атомиздат, 1963, вып.1, с.183-272.
В.Д.Шафранов Равновесие плазмы в магнитном поле. – В сб. «Вопросы теории плазмы»'
(Под ред. М.А.Леонтовича). - М., Госатомиздат, 1963, вып.2, с.92-131.
Б.Б.Кадомцев Гидромагнитная устойчивость плазмы. – В сб. «Вопросы теории плазмы»
(Под ред. М. А. Леонтовича). - М., Атомиздат, 1963, вып.2, с.132-176.
В.Д.Шафранов Электромагнитные волны в плазме. – В сб. «Вопросы теории плазмы» (Под
ред. М. А. Леонтовича). - М., Госатомиздат, 1963, вып. 3, с.3-140.
Б.Б.Кадомцев Турбулентность плазмы. – В сб. «Вопросы теории плазмы» (Под ред.
М.А.Леонтовича). - М., Атомиздат, 1964, вып. 4, с.188-339.
А.Б.Михайловский Теория плазменных неустойчивостей. т. 1. - М.: Атомиздат, 1975.
Д.Роуз, М.Кларк Физика плазмы и управляемые термоядерные реакции. - М.: Госатомиздат,
1963.
17.
18.
19.
20.
М.Митчелл, Ч.Кругер Частично ионизованные газы. - М.: Мир, 1976.
К.Лонгмайр Физика плазмы. - М.: Атомиздат, 1966.
Основы физики плазмы. - М.: Атомиздат, 1983, т.1.
Г.Бейтман МГД-неустойчивости. - М.: Энергоиздат, 1982.
Программа семинаров
1. Характерный временной и пространственный масштаб неоднородностей плазмы. Дебаевская
экранировка (связь с законом 3/2). Ход потенциала в плоском конденсаторе, заполненном плазмой.
2. Кулоновские столкновения.
3. Элементарные процессы в плазме: ионизация электронным ударом, тройная рекомбинация,
фотоионизация, фоторекомбинация, резонансная перезарядка.
4. Формула Саха, константа равновесия. Корональное равновесие.
5. Релаксация энергии и импульса в плазме. Проводимость плазмы, убегание электронов.
6. Диамагнетизм плазмы, принцип работы диамагнитного зонда.
7. Запирание циклотронного излучения.
8. Дрейфовое приближение. Движение заряженных частиц в магнитном поле Земли.
9. Отсечка излучения в плазме, интерферометрия плазмы.
10. Волны в плазме: ленгмюровские, ионно-звуковые, одномерный разлет плазмы в вакуум,
затухание ионного звука на примесях (дисперсионное соотношение для МГД-волн).
11. Открытые ловушки для магнитного удержания плазмы, плазменный двигатель, инжекция
быстрых ионов.
12. Плазма в космосе.
13. Плазменные технологии.
14. Низкотемпературная плазма газового разряда, практическое применение.