| Предисловие к русскому изданию | 3 |
| Предисловие | 4 |
| |
| Глава 1. Мировая потребность в энергии и её запасы | 7 |
| |
| 1.1. Мировая потребность в энергии | 8 |
| 1.2. Ресурсы неядерного горючего | 10 |
| 1.3. Ресурсы делящегося ядерного горючего | 12 |
| 1.4. Запасы термоядерного горючего | 13 |
| 1.5. Некоторые сведения о проблеме управляемых термоядерных реакций | — |
| Задачи | 17 |
| Литература | 18 |
| |
| Глава 2. Явления, связанные с соударениями частиц. Основы |
 теории и эффективные сечения реакций синтеза | 19 |
| |
| 2.1. Сечение, пробег и частота соударений | 20 |
| 2.2. Скорость, энергия и температура | 22 |
| 2.3. Экспериментальные значения сечений синтеза | 23 |
| 2.4. Простые физические выводы из свойств сечений синтеза | 26 |
| 2.5. Классическая теория упругих соударений | 28 |
| Задачи | 34 |
| Литература | — |
| |
| Глава 3. Соударения частиц, атомные и поверхностные явления | 35 |
| |
| 3.1. Упругое рассеяние ионов и электронов | — |
| 3.2. Перезарядка | 38 |
| 3.3. Возбуждение атомов, ионов и молекул электронами | 43 |
| 3.4. Ионизация посредством электронного ионного или атомного удара | 45 |
| 3.5. Прилипание электронов | 46 |
| 3.6. Рекомбинация | 49 |
| 3.7. Столкновение частиц с поверхностями. Природа поверхности | 50 |
| 3.8. Вторичная электронная эмиссия | 52 |
| 3.9. Вторичная электронная эмиссия под действием ионов | 54 |
| 3.10. Распыление | 56 |
| Задачи | 59 |
| Литература | 60 |
| |
| Глава 4. Распределения по скоростям и средние значения величин | 61 |
| |
| 4.1. Пространство скоростей и функции распределения | — |
| 4.2. Вывод уравнения Больцмана | 65 |
| 4.3. Распределение Максвелла-Больцмана | 67 |
| 4.4. Диффузия и подвижность | 70 |
| 4.5. Параметр E/p в слабоионизованных газах | 74 |
| 4.6. Пробой в газах | 77 |
| 4.7. Пробой и начальное образование заряда в торе | 79 |
| 4.8. Диффузия частиц при наличии объёмного заряда | 82 |
| 4.9. Скорости реакций | 87 |
| 4.10. Кинетика ядерных реакций и плотность мощности | 90 |
| Задачи | 93 |
| Литература | 95 |
| |
| Глава 5. Уравнения Максвелла и энергия электромагнитного поля | 96 |
| |
| 5.1. Уравнения Максвелла | 97 |
| 5.2. Уравнения среды | 100 |
| 5.3. Уравнения Максвелла в равномерно и прямолинейно движущихся |
| средах | 103 |
| 5.4. Векторный и скалярный потенциалы | 106 |
| 5.5. Плотность энергии электромагнитного поля и вектор Пойнтинга | |
| 5.6. Натяжения электромагнитного поля | 109 |
| 5.7. Волновое уравнение и диффузия магнитного поля | 113 |
| Задачи | 115 |
| Литература | 116 |
| |
| Глава 6. Гидромагнитные уравнения | 117 |
| |
| 6.1. Метод получения макроскопических уравнений | 118 |
| 6.2. Уравнение переноса импульса | 119 |
| *6.3. Кинетический тензор натяжений | 122 |
| 6.4. Уравнение переноса энергии | 124 |
| 6.5. Больцмановский множитель для частиц в потенциальной яме | 127 |
| 6.6. Гидромагнитные уравнения плазмы | 128 |
| Задачи | 131 |
| Литература | 132 |
| |
| Глава 7. Макроскопическое движение плазмы | 133 |
| |
| 7.1. Рассмотрение упрощённых гидромагнитных уравнений | 134 |
| 7.2. Магнитные и изобарические поверхности и удержание плазмы | 135 |
| 7.3. Магнитное давление | 140 |
| *7.4. Полный тензор натяжений | 141 |
| 7.5. Удержание и адиабатическое сжатие плазмы | 142 |
| 7.6. Потоки частиц и проводимость полностью ионизованного |
| магнитоактивного газа | 145 |
| 7.7. Потоки частиц и проводимость магнитоактивного лорентцовского |
| газа | 149 |
| *7.8. Простые ударные волны. Соотношения Гюгонио | 155 |
| *7.9. Применения соотношений Гюгонио | 157 |
| Задачи | 159 |
| Литература | 161 |
| |
| Глава 8. Кулоновские взаимодействия и связанные с ними эффекты | 163 |
| |
| 8.1. Экранирование электростатических полей | 164 |
| 8.2. Кулоновское рассеяние | 167 |
| 8.3. Время релаксации | 170 |
| 8.4. Сопротивление полностью ионизованной плазмы | 178 |
| 8.5. Динамическое трение | 179 |
| 8.6. Убегающие электроны | 181 |
| Задачи | 184 |
| Литература | 185 |
| |
| Глава 9. Волны малой амплитуды в плазме | 186 |
| |
| 9.1. Электромагнитные волны в пространстве, свободном от зарядов | 187 |
| 9.2. Электромагнитные волны и резонансы в плазме | 189 |
| 9.3. Электромагнитные волны в магнитоактивной плазме | 192 |
| 9.4. Гидромагнитные волны | 198 |
| 9.5. Электроакустические волны | 200 |
| Задачи | 201 |
| Литература | 203 |
| |
| Глава 10. Движение отдельных заряженных частиц | 204 |
| |
| 10.1. Орбиты частиц в однородных постоянных полях | 205 |
| 10.2. Движение в неоднородном магнитном поле | 208 |
| *10.3. Инвариантность момента частицы в цилиндрически симметричном |
| магнитном поле | 215 |
| 10.4. Орбиты частиц в магнитных полях, медленно меняющихся |
| со временем | 218 |
| 10.5. Адиабатические инварианты | 220 |
| 10.6. Неоднородные магнитные поля и зеркальные ловушки | 221 |
| 10.7. Диффузия одинаковых частиц поперёк магнитного поля | 227 |
| *10.8. Анализ понятия магнитных силовых линий | 229 |
| Задачи | 232 |
| Литература | 234 |
| |
| Глава 11. Излучение из плазмы | 235 |
| |
| 11.1. Излучение и поглощение. Излучение чёрного тела | 236 |
| 11.2. Тормозное излучение | 239 |
| *11.3. Циклотронное излучение отдельного электрона | 243 |
| *11.4. Циклотронное излучение электронов из плазмы | 248 |
| *11.5. Плотность мощности циклотронного излучения | 253 |
| *11.6. Влияние отражателей | 261 |
| Задачи | 263 |
| Литература | 264 |
| |
| Глава 12. Устойчивость плазмы | 265 |
| |
| 12.1. Элементарные замечания относительно устойчивости | 266 |
| 12.2. Простой вывод условий неустойчивости поверхности плазмы | 267 |
| 12.3. Простой энергетический вывод условия желобковой неустойчивости | 271 |
| 12.4. Простые критерии устойчивости в применении к схемам удержания | 275 |
| *12.5. Линеаризация гидромагнитных уравнений при малых возмущениях | 277 |
| *12.6. Энергетический принцип | 286 |
| *12.7. Дополнительные замечания относительно энергетического принципа | 290 |
| *12.8. Устойчивость плазмы при отсутствии внутреннего магнитного поля | 293 |
| Задачи | 299 |
| Литература | — |
| |
| Глава 13. Энергетический баланс и проблема выбора материалов | 300 |
| |
| 13.1. Нейтронный поглотитель | 301 |
| 13.2. Вакуумная стенка | 307 |
| 13.3. Катушки удерживающего поля | 308 |
| *13.4. Степень выгорания и давление гелия в DT-системах при наличии |
| утечки частиц | 316 |
| *13.5. Баланс энергии в DT-реакторе, очищенном от гелия, при наличии |
| потерь | 322 |
| *13.6. Динамические уравнения для систем без ухода частиц | 328 |
| Задачи | 334 |
| Литература | 335 |
| |
| Глава 14. Устройства, основанные на пинч-эффекте | 336 |
| |
| 14.1. Обычный пинч | 337 |
| 14.2. Неустойчивость обычного пинча | 342 |
| *14.3. Критерий гидромагнитной устойчивости для линейного пинча | 347 |
| *14.4. Уравнение Эйлера-Лагранжа | 352 |
| *14.5. Окончательная форма критерия устойчивости Сайдема | 354 |
| *14.6. Анализ неустойчивости по Ньюкомбу | 359 |
| 14.7. Типичные системы для создания линейного пинча | 363 |
| 14.8. Типичные системы для создания тороидальных пинчей | 370 |
| 14.9. Трубчатый и обратный пинчи | 374 |
| 14.10. Резюме и выводы | 378 |
| Задачи | 379 |
| Литература | 380 |
| |
| Глава 15. Устройства зеркального типа | 382 |
| |
| 15.1. Потери частиц из зеркальных ловушек | 383 |
| 15.2. Зеркальные ловушки с импульсом малой длительности | 387 |
| 15.3. Зеркальные ловушки с импульсом большой длительности | 392 |
| 15.4. Инжекция ионов и выгорание газа в стационарных ловушках |
| с зеркалами | 400 |
| 15.5. Стационарные зеркальные устройства с инжекцией молекулярных |
| ионов | 411 |
| *15.6. «Астрон» | 417 |
| *15.7. Системы с остроконечной геометрией | 421 |
| 15.8. Резюме и выводы | 427 |
| Задачи | 428 |
| Литература | 431 |
| |
| Глава 16. Стелларатор | 434 |
| |
| 16.1. Преобразование вращения и магнитные поверхности | 436 |
| 16.2. Удержание в стеллараторе | 442 |
| 16.3. Дивертор и другие конструктивные особенности стеллараторов | 445 |
| 16.4. Эксперименты с импульсом тока постоянного направления | 448 |
| 16.5. Электронная плотность, потери и «убегание» электронов | 454 |
| 16.6. Нагрев плазмы высокочастотными электромагнитными полями | 459 |
| 16.7. Ионные циклотронные волны и ионный циклотронный нагрев | 463 |
| 16.8. Резюме и заключение | 471 |
| Задачи | 472 |
| Литература | 473 |
| |
| П р и л о ж е н и е 1. Список обозначений | 475 |
| П р и л о ж е н и е 2. Соотношение между различными системами |
| единиц | 478 |
| П р и л о ж е н и е 3. Часто используемые векторные соотношения | 482 |
| П р и л о ж е н и е 4. Часто встречающиеся физические константы | 483 |
