|
|
ные комплексы И- г. типа АгГ*, КгК*, ХсГ*, ХоВг* используются в УФ-лазерах (см. Эксимерный лазер].
С, С. Бердопосов.
ИНЕРЦИАЛЫ1АЯ СИСТЕМА ОТСЧЕТА ≈ система отсч╦та, л к-рон справедлив закон инерции; материальная точка, когда на псе по действуют никакие силы (пли действуют силы взаимно уравновешенные), находится в состоянии покоя или равномерного прямолинейного движения. Всякая система отсч╦та, движущаяся по от-нолгеиию к И. с. о. поступательно, равномерно и прямолинейно, есть также И. с. о. Следовательно, теоретически может существовать любое число равноправных И. с. о., обладающих тем важным свойством, что во всех таких системах законы физики одинаковы (принцип относительности). Система отсч╦та, движущаяся по отношению к И. с. о. с ускорением, неинерциальна, и чакон инерции в пей не выполняется.
Понятие И. с. о. является научной абстракцией. Реальная система отсч╦та всегда связывается с к.-н. конкретным толом (земл╦й, корпусом корабля или самол╦та и т. п,)т по отношению к к-рому и изучается движение разл. объектов. Поскольку все реальные тела движутся с тем или иным ускорением, любая реальная система отсч╦та может рассматриваться как И. с. о. лишь с, опредсл. степенью приближения. С очень высокой степенью точности инерциальной можно считать гелшщентрич* систему, связанную с центром масс Солнечной системы п с осями, направленными на три дал╦кие звезды. Такая И. с. о. используется гл. обр. в задачах небесной механики и космонавтики. Для решения большинства техн. задач И. с, о. можно считать систему, жестко связанную с Земл╦й, а в случаях, требующих большей точности (напр., в гмроскопии),≈ с центром масс Земли и осями, направленными на дал╦кие зв╦зды.
При переходе от одной И. с. о. к другой в класснч. механике Ньютона для пространств, координат и времени справедливы преобразования Галилея (см. Галилея принцип относительности), а в релятив. механике ≈ Лоренца преобразования,
Лг-'тп. см. при ст. Механика, Относительности -теория. ИНЕРЦИАЛЫГОЕ УДЕРЖАНИЕ плазмы≈ осно-ванный па использовании инерции вещества способ создания или сохранении требуемых условий н плазме (темп-ры и плотности) в течение нек-рого времени, т. н. времени И. у. гиу. Удержание плазмы тесно связано с проблемой управляемого термоядерного синтеза (УТС). В отличие от квазистациопариого магнитного удержания, при к-ром магн. поле препятствует разл╦ту плазмы и уменьшает потери энергии, связанные с теплопроводностью п вылетом заряж. частиц, при И. у. плазма движется беспрепятственно, а условия, необходимые для осуществления ядерного синтеза (напр., дейтерия и трития), создаются и существуют на стадиях сжатия и расширения. Поэтому системы, в к-рых осуществляется И. у., являются в принципе нестационарными: время И. у. £Иу складывается из времени сжатия и расширения плазмы.
Если в сфере радиуса 21 п находится горячая плазма со ср. темп-рой 7*0, состоящая из ядер трития, дейтерия и электронов с плотностями ит, nD и пе соответственно,
то количество реакций синтеза в сферич. объ╦ме V за единицу времени определяется ур-иием:
Скорость движения плазмы идв пропорциональна изо-термич. скорости звука v3B в сжатом состоянии плазмы (при сжатии плазмы эта скорость зада╦тся внеш. условиями):
*"^ \ I ' ? /^v^ ттпп ттлтжтж.-ь Л t J \
УДВ ~ P3B=[Y
Для идеального газа
' (р ~
v
зв
Г 7'0(1 +
L м/
(3)
где MI ≈ масса иона, Z ≈ атомный номер. Тогда относит, число прореагировавших атомов D (или Т) можно оценить из (1) с уч╦том (2), (3):
N
=з F
(4)
*» ≈1
Здесь плотность дейтронов ND^PD (4/з)^^о^о ' ;ро ≈ нач. плотность плазмы. Важной характеристикой плазмы, определяющей е╦ способность к самоподогреву за сч╦т поглощения cc-частиц, рождающихся в термоядерной реакции, и, следовательно, к осуществлению самоподдерживающейся термоядерной реакции, является число пробегов cc-частиц на характерном для плазмы размере la-
гъ
(5)
Т. о., возможность осуществления самоподдерживающейся реакции и е╦ эффективность, характеризующие качество удержания, зависят от плотности и размера плазмы в начале процесса, т. е. от величины ро-^о-При термоядерных темп-pax (Т0 = 1 ≈ 10 кэВ) скорости разл╦та плазмы составляют 10:ч-108 см/с и эфф. термоядерное горение в режиме И. у. возможно лишь при плотностях плазмы п>10'23 см~3тт. е. существенно превышающих даже плотность частиц в тв╦рдом теле; другими словами, необходимо существенное сжатие плазмы.
Наиб, эффективно сжимать плазму в системах с центр, симметрией (цилиндр, сфера}. Из закона сохранения массы следует, что при сжатии в цилиндрич.
случае М~р/?2, рЯ~р''-т а в сферич. случае
2/ /Э
Для достижения высокой плотности наиб, выгодным является режим адиабатич. сжатия с мин. нач. энергией сжимаемого вещества. Для идеального газа (#≈
≈ pT7/(v ≈ 1)» рТ77≈ const) из условия адиабатичности следует выражение для степени объ╦много сжатия:
(1)
PD, Т
т"о, т.
Здесь {UI>)DT см3/с ≈ скорость DT-реакции в ед. объ╦ма, усредн╦нная по максвелловским распределениям дейтронов и тритонов и являющаяся ф-циой только темп-ры Г0, mD T ≈ масса дейтронов и тритонов,
о ≈ сечение реакции, v ≈ тепловая скорость частиц. Время, в течение к-рого эффективно протекает термоядерная реакция, пропорционально времени гидроди-намич. движения (сжатия и расширения) ^и^-^о/^'ди-
Здесь Ей и V0 ≈ нач. энергия и объ╦м сжимаемого газа, Е и V ≈ его конечные энергия и объ╦м, у ≈ отношение тепдо╦мкостей ср/су при пост, давлении и объ╦ме. Из (6) следует, что в системах с И. у. для достижения наибольшего сжатия целесообразно стремиться к уменьшению величины A'G7 что в принципе возможно при «медленном» сжатии, когда ударные волны, создающие нач. нагрев, являются слабыми. Из ф-лы (3) видно, что в таких системах выгодно использовать вещества с большим атомным весом, т. к. при заданной темп-ре и давлении разлет будет происходить с меньшими скоростями, Поэтому в системах И. у. иногда используют оболочки из тяж╦лых материалов. Препятствием к достижению высоких степеней сжатия является гид-родинамич. неустойчивость (см. Неустойчивости плазмы], приводящая к ограничению макс, плотности из-за нарушения симметрии в коночной фазе сжатия. Для устойчивости системы И. у. необходима также симметрия и однородность нач. состояния мишени и сжимающего давления. Плотность вещества в конечном сжатом состоянии зависит не только от величины нач. подогрева и развития неустойчивости, но и от сопро-
Ш
О
ш
X
145
Д10 Физическая энциклопедия. ч\ 2
