磁陷阱

磁陷阱是“托克馬克”裝置（又名托馬磁）它的原理簡單來說就是磁場對運動的帶電粒子有力的作用。通過環形磁場可以將運動的帶電粒子限制在一個小的空間裡面。

基本介紹

• 中文名：磁陷阱
• 外文名：Magnetic trap
• 磁陷阱：用磁場陷阱來束縛反粒子的方法。
• 人工捕捉：原子
• 而實現對：對原子進行操控,有重要科學意義

定義

磁陷阱是用磁場來束縛反粒子的方法。
人工捕捉原子從而實現對原子進行操控,有非常重要的科學意義和套用價值.其中一種捕捉原子的方法,
原子的陷阱有兩類，一類是光陷阱，一類是磁陷阱.
磁陷阱是“托克馬克”裝置（又名托馬磁）它的原理簡單來說就是磁場對運動的帶電粒子有力的作用。通過環形磁場可以將運動的帶電粒子限制在一個小的空間裡面。

概念

20世紀50年代初，蘇聯科學家塔姆和薩哈羅夫提出磁約束的概念。蘇聯庫爾恰托夫原子能研究所的阿奇莫維奇按照這樣的思路，不斷進行研究和改進，於1954年建成了第一個磁約束裝置。他將這一形如麵包圈的環形容器命名為托卡馬克（tokamak）。托卡馬克是“磁線圈圓環室”的俄文縮寫，又稱環流器。這是一個由封閉磁場組成的“容器”，像一個中空的麵包圈，可用來約束電離了的電漿。我們知道，一般物質到達10萬度時，原子中的電子就脫離了原子核的束縛，形成電漿。電漿是由帶正電的原子核和帶負電的電子組成的氣體，整體是電中性的。在磁場中，它們的每個粒子都是顯電性的，帶電粒子會沿磁力線做螺旋式運動，所以電漿就這樣被約束在這種環形的磁場中。這種環形的磁場又叫磁瓶或磁籠，看不見，摸不著，也不接觸有形的物體，因而也就不怕什麼高溫了，它可以把炙熱的電漿托舉在空中。

人們本來構想，有了“麵包爐”，只需把氘、氚放入爐內加火烤制，把握好火候，能量就應該流出來。其實不然，人們接著遇到的麻煩是，在加熱電漿的過程中能量耗散嚴重，溫度越高，耗散越大。一方面，高溫下粒子的碰撞使電漿的粒子會一步一步地橫越磁力線，攜帶能量逃逸；另一方面，高溫下的電磁輻射也要帶走能量。這樣，要想把氘、氚電漿加熱到所需的溫度，不是件容易的事。另外，磁場和電漿之間的邊界會逐漸模糊，電漿會從磁籠裏鑽出去，而且當約束電漿的磁場一旦出現變形，就會變得極不穩定，造成磁籠斷開或電漿碰到聚變反應室的內壁上。

磁籠

如何克服巨大的靜電斥力將原子核聚到一起，還要將它們的密度維持在一定水平以防不安全的能量爆發(如氫彈就是不可控的核聚變)？前蘇聯科學家在20世紀50年代初率先提出磁約束的概念，並在1954年建成了第一個磁約束裝置—形如中空麵包圈的環形容器“托克馬克(Tokamak)”，又稱環流器。一般情況下，在超過10萬攝氏度的磁場中，原子中的電子就脫離了原子核的束縛，形成電漿。帶電粒子會沿磁力線做螺旋式運動，所以電漿就這樣被約束在這種環形的磁場中，也叫磁籠。