题干

国家重大科学工程项目“EAST超导托卡马克核聚变实验装置”实现了电子温度超过5000万度、持续时间达102秒的超高温长脉冲等离子体放电,这是国际托卡马克实验装置上电子温度达到5000万度持续时间最长的等离子体放电。该成果在未来聚变堆研究中具有里程碑意义,标志着我国在稳态磁约束聚变研究方面继续走在国际前列。“EAST”部分装置的简化模型:要持续发生热核反应,必须把温度高达几百万摄氏度以上的核材料约束在半径分别为r1和r2的两个同心圆之间的环形区域内,等离子体只在半径为r1的圆形区域内反应,环形区域存在着垂直于截面的匀强磁场。假设约束的核聚变材料只有氕核()和氘核(),已知氕核()的质量为m,电量为q,两个同心圆的半径满足,只研究在纸面内运动的核子,不考虑核子间的相互作用,中子和质子的质量差异以及速度对核子质量的影响。
(1)两个氘核()结合成一个氦核()时,要放出某种粒子,同时释放出能量,写出上述核反应方程;
(2)核聚变材料氕核()和氘核()具有相同的动能,为了约束从反应区沿不同方向射入约束区的核子,求环形磁场区域所加磁场磁感应强度B满足的条件;
(3)若环形磁场区域内磁场的磁感应强度为B0,氕核()从圆心O点沿半径方向以某一速度射入约束区,恰好经过约束区的外边界,求氕核()运动的周期T。
上一题 下一题 0.4难度 解答题 更新时间:2018-04-03 10:38:28

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