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勞森判據

鎖定
勞森判據(Lawson criterion)是指維持核聚變反應堆中能量平衡的條件。1957年英國科學家J.勞森研究了一個理想循環的脈衝聚變反應堆中的能量平衡問題。 [1] 
中文名
勞森判據
外文名
Lawson criterion
特    徵
維持核聚變反應中能量平衡的條件
提出時間
1957年
提出者
J.勞森

勞森判據理論詮釋

假定聚變堆等離子體在聚變反應中提供的總能量以某一效率轉換成電能,並回授給等離子體以補償其能量損失軔致輻射損失,由熱傳導以及粒子從等離子體逃逸引起的能量損失),使得聚變反應繼續進行。只有當回授給等離子體的能量不小於等離子體的能量損失時,即當:
η(Pr+Pb+PL)≥Pb+PL時,才能進行再循環並獲得能量。 [1] 
式中η熱能發電效率Pr熱核聚變功率Pb是等離子體的軔致輻射功率,PL=3nT/τ熱傳導粒子逃逸引起的能量損失功率,τ為能量約束時間,nT分別是等離子體的密度温度。由上式得出的關於等離子體的T所必須滿足的條件,稱為勞森條件或勞森判據。 [1] 

勞森判據實際應用

考慮到熱能轉換為電能的實際效率後,一般取η=1/3,則由上式可得到:對於氘–氚反應有:
nτ>1014釐米-3·秒
T>5千電子伏(相當於107K量級) [1] 
對於氘–氘反應有:
>1016釐米-3·秒
T>100千電子伏(相當於109K量級) [1] 
這些數字常用做衡量受控熱核反應研究進程的主要指標。2006年,在托克馬克型聚變研究裝置中,已接近這些指標。 [1] 
參考資料
  • 1.    詞條作者:張煥喬.《中國大百科全書》74卷(第二版)物理學 詞條:勞森判據:中國大百科全書出版社,2009-07:298頁