부유 쌍극자

부유쌍극자는 원자로실 내부에서 자기부상하는 초전도 토러스를 이용한 핵융합로 설계의 일종이다.그 이름은 지구나 목성의 자기권과 비슷하게 반응실 안에서 형성되는 자기 쌍극자를 가리킨다.그러한 장치는 다른 핵융합로 ^[1]설계보다 플라즈마를 더 효율적으로 포함할 수 있을 것으로 생각된다.핵융합로로서의 부상 다이폴의 개념은 1987년 ^[2]하세가와 아키라에 의해 처음 이론화 되었다.

개념.

지구의 자기장은 지구의 용융된 중심핵에서 전하가 순환하면서 발생합니다.그 결과로 생긴 자기 쌍극자장은 지구의 중심을 통과하는 자기장 선과 함께 모양을 형성하고 극 근처 표면에 도달하여 적도 위 멀리 우주로 확장됩니다.장에 들어오는 하전 입자는 힘의 선을 따라 북쪽 또는 남쪽으로 이동하는 경향이 있습니다.극지 영역에 도달하면 자기선이 함께 뭉치기 시작하고, 이 증가된 자기장은 특정 에너지 역치 이하의 입자를 반사시켜 반대 방향으로 이동하기 시작할 수 있습니다.이러한 입자는 다른 입자와 충돌할 때까지 극 사이를 왔다 갔다 합니다.더 큰 에너지를 가진 입자들은 대기에 영향을 미치고 오로라를 일으키며 지구를 향해 계속된다.

이 기본 개념은 핵융합 에너지에 대한 자기 거울 접근법에 사용됩니다.미러는 솔레노이드를 사용하여 플라즈마를 실린더의 중심에 가둔 다음, 두 개의 자석을 사용하여 자기선을 서로 밀착시켜 반사 영역을 만듭니다.핵융합에 대한 초기 접근법 중 가장 유망한 방법 중 하나인 거울은 궁극적으로 매우 "누출"된 것으로 입증되었으며, 밀도와 에너지가 증가함에 따라 연료가 끝에서 제대로 반사되지 않았다.짜증나는 것은 가장 에너지가 많은 입자들이 융접을 겪을 가능성이 가장 높은 입자들이 우선적으로 빠져나간다는 것이다.대형 미러 머신에 대한 연구는 실제 크기의 장치로는 융접절단기에 도달할 수 없다는 것이 명백해짐에 따라 1980년대에 끝났다.

부상한 쌍극자는, 어떤 면에서는, 전통적인 거울의 선형 시스템보다 지구장과 훨씬 더 유사한 트로이덜 거울로 생각될 수 있다.이 경우, 제한 영역은 거울 사이의 선형 영역이 아니라 지구의 적도 주변 영역과 유사한 중앙 자석 외부 주변의 트로이덜 영역입니다.위아래로 움직이는 이 영역의 입자는 자기 밀도가 증가하는 것을 보고 다시 적도 지역으로 이동하는 경향이 있습니다.이것에 의해, 시스템은 어느 정도의 자연스러운 안정성을 얻을 수 있습니다.전통적인 거울에서 빠져나온 더 높은 에너지를 가진 입자들은 대신 자석의 중공 중앙을 통해 전기장 선을 따라 다시 적도 지역으로 순환합니다.

이는 부상한 다이폴을 다른 자기 구속 기계와 비교할 때 독특하게 만든다.이러한 실험에서 작은 변동은 상당한 에너지 손실을 일으킬 수 있습니다.반면, 쌍극자 자기장에서는 변동에 의해 에너지 손실 없이 플라즈마가 압축되는 경향이 있습니다.이 압축 효과는 보이저 2호가 ^[2]천왕성과의 조우 후 하세가와 아키라(하세가와-미마 방정식)에 의해 처음 발견되었다.

예

부상 쌍극자의 개념은 1997년 ^[3]MIT의 제이 케스너와 컬럼비아 대학의 마이클 모엘이 이 개념을 테스트하기 위해 공동 제안을 하면서 처음 실현되었다.이것은 두 가지 실험의 개발로 이어졌다: MIT의 부상 쌍극자 실험과 콜롬비아 ^[4]대학의 충돌 없는 테렐라 실험.

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