Бесчисленные взаимные столкновения ионов и электронов, а также ионов и нейтральных частиц плазмы, в свою очередь, непрерывно уравнивают скорости их движения, и т. д. Поэтому при достаточной плотности плазмы очень скоро достигается более или менее усредненная скорость ее движения, и плазма по-прежнему остается квазинейтральной. Однако сложность и многообразие указанных выше физических явлений в плазме (а указаны они далеко не полностью) свидетельствует о том, с какими трудностями связано теоретическое изучение рабочих процессов двигателей и Других устройств, рабочим веществом которых является плазма.
Мы указали лишь некоторые частные примеры, показывающие, насколько необычными являются свойства плазмы по сравнению с газом; число таких примеров можно было бы умножить (в частности, в плазме могут возникать характерные только для нее так называемые плазменные колебания, невозможные в газе). Эти свойства приводят к важнейшим особенностям физического и технического применения плазмы.
Особенно большое развитие теория плазмы получила в последние годы в связи с исследованиями в области управляемых термоядерных реакций, начатыми в нашей стране под руководством акад. И. В. Курчатова и широко ведущимися ныне во многих странах. Ведь путь, по которому идут в настоящее время исследователи, связывая с ним наибольшие надежды, заключается в использовании высокотемпературной плазмы с целью создания температур вещества, необходимых для начала термоядерных реакций.
|
Затем, очевидно, нужно добиться того, чтобы все атомы паров цезия обязательно столкнулись, по меньшей мере один раз, с поверхностью вольфрама. Ни один атом не должен ускользнуть от этого, ибо он приведет к снижению коэффициента ионизации, т. е. доли ионизованных атомов в их общем числе, и, следовательно, к ухудшению работы источника, его утяжелению и др.
Материал ионизующей поверхности должен обладать высокой температурой плавления. Этому требованию вполне отвечают вольфрам (температура плавления 3370° С), рений (3167° С), углерод (3550° С). Вот почему наиболее часто предполагается применение именно этих веществ, в особенности вольфрама.