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第10章 为什么把闪电、电弧等叫做等离子体

等离子体物理,是近些年来发展较快的一门新的学科,它主要研究等离子体的性质和运动规律。像人们常见的固体、液体、气体一样,“等离子体”也是物质的一种存在状态。只不过是“等离子体”在地球上存在得太少。

什么是“等离子体”呢?简单地说,等离子体就是导电的气体。大家知道,把液体加热到一定温度后,液体会变成气体,如果把气体再加热,达到几千度时,一部分气体原子便会发生电离,变成带正电的离子和带负电的自由电子。若加热到几万度,气体就差不多全部会电离,这种由离子和电子组成的气体,就是我们所说的等离子体。像我们日常所见到的闪电、电弧,就是由于加热变成的等离子体。宇宙间的物质,百分之九十以上都是等离子体。

等离子体物理研究的内容较多,主要是研究等离子体可能会发生哪些波动及波的传播规律;等离子体在各种不同形状的磁场下能否保持平衡;等离子体的稳定性和辐射等等问题。弄清楚等离子体的这些性质和运动规律,有助于在工业上广泛地应用等离子体,如机械工业利用等离子体来焊接金属、切割硬质材料;冶金工业用来炼钢炼钛;电力工业正在研究用它来直接发电等。不仅如此,研究它还可以说明宇宙中的许多现象,如电离层对电磁波的反射和透射,就是等离子体的波动性质。此外,等离子体物理学的研究,将有助于实现受控热核反应。

等离子体物理,是20世纪50年代由于国际上提出了受控热核反应这一重大科研项目,才开始受到重视,并迅速发展起来的。

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