Курсова робота Плазма: її властивості та застосування

Вступ

Розділ 1. Виникнення плазми

Розділ 2. Властивості плазми

2.1. Ступінь іонізації. Квазінейтральність

2.2. Плазмові коливання

2.3. Класифікація видів плазми

Розділ 3. Застосування плазми

3.1. Іонний двигун

3.2. Термоядерний реактор

Висновки

Список використаної літератури

Плазма - четвертий стан речовини. Плазма складається з іонів, електронів і (в загальному випадку) нейтральних частинок. Практично вся речовина у Всесвіті знаходиться в стані плазми (речовина зірок, міжзоряний газ). Ядро Землі і верхні шари атмосфери Землі також розглядаються як плазма.

Фізика плазми тісним чином пов'язана з такими галузями знань, як космічна фізика, астрофізика. У фізиці твердого тіла, електроніці існує поняття «плазма твердого тіла», що характеризує стан електронного газу, а також газу заряджених квазічастинок.

Дослідження плазми є дуже актуальною темою, оскільки за її допомогою можна буде створювати космічні двигуни «майбутнього», які зможуть розганяти космічні апарати до значних швидкостей. Та забезпечить зменшення ваги самого апарату. Також за допомогою плазми можна буде створювати ядерні реактори, які за своїм принципом роботи нагадують зорі. Це забезпечить високу продуктивність таких реакторів. Тому, що підчас термоядерної реакції виділяється велика кількість енергії.

Метою даної курсової роботи є знаходження та узагальнення інформації про основні властивості плазми та її практичне застосування.

Плазма – це частково або повністю іонізований газ, в якому густина позитивних і негативних зарядів практично однакова. Таким чином, плазма в цілому є електрично нейтральною системою.

Кількісною характеристикою плазми є ступінь іонізації. Ступенем іонізації плазми називають відношення об'ємної концентрації заряджених частинок до загальної об’ємної концентрації частинок. Залежно від ступеня іонізації плазма підрозділяється на слабко іонізовану (складає частки відсотків), частково іонізовану (порядку декількох відсотків) і повністю іонізовану (близька до 100%). Слабо іонізованою плазмою в природних умовах є верхні шари атмосфери – іоносфера. Сонце, гарячі зірки і деякі міжзоряні хмари – це повністю іонізована плазма, яка утворюється при високій температурі.

Середні енергії різних типів частинок, що утворюють плазму, можуть значно відрізнятися одна від одної. Тому плазму не можна охарактеризувати одним значенням температури, розрізняють: електронну температуру, іонну температуру (або іонні температури, якщо в плазмі є іони декількох сортів) і температуру нейтральних атомів (нейтральної компоненти). Подібна плазма називається неізотермічною, на відміну від ізотермічної плазми, в якій температури всіх компонентів однакові.

Плазма також розділяється на високотемпературну (Т > 10⁶−10^{8 0}C) і низькотемпературну (Т<10^{5 0}C). Це умовне розділення пов’язане з особливою густиною високотемпературної плазми у зв’язку з проблемою здійснення керованого термоядерного синтезу.

Провідність плазми збільшується у міру зростання ступеня іонізації. При високій температурі повністю іонізована плазма за своєю провідністю наближається до надпровідників.

1. Александров А. Ф., Богданкевич Л. С., Рухадзе А. А. Основи електродинаміки плазми. М.: Вища. школа, 1978. - 116 с.

2. Арцімовіч Л. А. Елементарна фізика плазми. 1963 рік. – 5-15 с.

3. Арцімовіч Л. А., Сагдєєв Р. 3. Фізика плазми для фізиків. М.: Атомиздат, 1979. – 5-9 с.

4. К. Барнет, М. Харрісон. Прикладна фізика атомних зіткнень. Плазма. 1987 рік - 134 с.

5. Бекефі Дж. Радіаційні процеси в плазмі. М.: Світ, 1971. – 93 с.

6. Голант В. Є., Жилінський А. П., Сахаров І. Є. Основи фізики плазми. М.: Атомиздат, 1977. – 10-17 с.

7. Кролл Н., Трайвелпіс А. Основи фізики плазми. М.: Світ, 1975. – 27 с.

8. Лук'янов С. Ю. Гаряча плазма і керований ядерний синтез. М.: Наука, 1975. - 135 с.

9. Лонгмайр К. Фізика плазми. Елементарний курс. М.: Атомиздат, 1966. – 34-37 с.

10. Ф. Чен. Введення в фізику плазми. 1987 рік. – 12-15 с.

11. Франк-Каменецький Д. А. Лекції з фізики плазми (2-е вид.) М.: Атомиздат, 1968. – 24 с.

12. Френсіс Г. Іонізаційні явища в газах. М.: Атомиздат, 1964. – 4-15 с.

13. Шкарівська І., Джонстон Т., Бачинський М. Кінетика частинок плазми. М.: Атомиздат, 1969. – 154 с.