聚变能及其应用

核聚变是集等离子体物理与核聚变工程于一体的巨大的科学技术知识体系。经过五十余年人类共同的努力，现在到了展望其应用的时代。为了实现为人类提供取之不尽、用之不竭的清洁能源的伟大目标，人类还要付出巨大的努力。作者在为等离子体所年轻工作人员和博士生授课教材的基础上，撰写了此书，全书共分17章，总结了与核聚变有关的等离子体原理及核聚变工程技术，并对聚变能未来的发展进行了展望。
本书可供从事核聚变及高温等离子体专业的科研人员及研究生参考，也可供对人类能源发展前景感兴趣的读者阅读。

　　第3章 带电粒子在磁场中的运动
3.1　一般概念
　 如果略去粒子间的相互作用，等离子体就成为大量独立的带电粒子的集合体。这样一来，我们就可以研究单个粒子在外电磁场中的运动。这是比较简单、比较成熟的问题。在核聚变的研究的参数范围内，对粒子运动起主要作用的是磁场。在以下讨论中，以求解单个带电粒子在磁场中的运动方程为基础，同时考虑电场和其他外力对轨道的影响，这就是等离子体的“单粒子图像”。当然，相互作用（库仑作用）对等离子体的行为有决定性的影响，因而在单粒子图像中对很多重要现象是无法描述的（如集体行为和弛豫过程）。然而，单粒子图像可以解释相当多的重要物理过程（如磁场对粒子的约束）。另一方面，即使对于更复杂的集体效应，单粒子图像也是进一步讨论的出发点。尤其是在那些有复杂的、较强的磁场中的等离子体弛豫过程的讨论，必须以相应磁场中的单粒子轨道作为讨论的出发点，否则是很难得到有意义的结果的。因此，单粒子运动方程的讨论是作为研究等离子体物理学的开始。
　　……