高温等离子体
重粒子与电子温度接近的高温电离气体
高温等离子体是指重粒子和电子的温度都很高,而且几乎相等的等离子体。,其核心特征是重粒子(离子、原子核)与电子的温度均处于极高状态且达到热力学平衡。该物质形态广泛存在于太阳内部核聚变反应、实验室受控核聚变装置(如托卡马克)以及核爆环境中,人工制备需要借助电弧放电激光照射等高能量输入手段。在温度参数方面,其电子温度与离子温度可达10^6-10^8K量级,整体电离率超过99%。应用领域涵盖可控核聚变能源开发、危险废弃物无害化处理等重大科技方向。
基本特性
高温等离子体处于完全热力学平衡状态电子温度(Te)与离子温度(Ti)的比值接近1,显著区别于低温等离子体的Te/Ti>1000特性。其电离度超过99%,粒子密度可达10^20-10^25 cm^-3。典型的温度参数包括:实验室核聚变装置中的1.5亿度(约1.7×10^8K),太阳核心区域的1500万度,以及电弧等离子体炬产生的5000-20000K高温环境。
产生方式
人工制备主要通过三种技术路径实现:
约束技术
由于温度超过1亿度时任何实体容器都会被熔毁,主要采用磁约束方案:
参数体系
根据热力学平衡程度分为两类:
参考资料
等离子体技术在固体废弃物处理中的应用① 摘要.中国地质调查局发展研究中心.2021-12-21
等离子体技术有哪些?.www.cmpt.cas.cn.2025-01-08
最新修订时间:2025-11-21 14:27
目录
概述
基本特性
产生方式
参考资料