核聚变与等离子体物理(关于核聚变与等离子体物理的简介)

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在美国能源部普林斯顿等离子体物理实验室（PPPL）工作的法蒂玛·易卜拉希米（Fatima Ebrahimi）博士发明了一种新型核聚变火箭，利用磁场从火箭后部射出等离子体粒子，推动飞行器在太空中飞行，速度比目前使用电场推动粒子的火箭推进器快10倍。

据报道，核聚变是驱动太阳和恒星的动力，以等离子体的形式将轻元素结合起来。等离子体是由自由电子和原子核组成的热的、带电的物质状态，代表了可见宇宙的99%，并且能够产生巨大的能量。

科学家们一直努力在实验室里复制核聚变，希望利用它的力量为穿越深空的火箭发电。目前使用电场推动粒子的等离子体推进器只能产生较低的速度。

法蒂玛·易卜拉希米博士。

易卜拉希米博士表示，她从2017年开始就考虑核聚变推进器。在PPPL计算机和国家能源研究科学计算中心（位于加州伯克利的劳伦斯伯克利国家实验室的能源部科学用户设施办公室）进行的计算机模拟表明，新的等离子体推进器可以产生速度为每秒数百公里的推力，比其他推进器的速度快10倍。

她表示，太空长途旅行需要几个月或几年的时间，因为化学火箭发动机的比冲力很低，所以飞船需要一段时间才能达到理想速度。如果采用核聚变推进器，就可以在更短的时间内完成长距离任务。

新型核聚变火箭工作原理图。

据悉，虽然利用核聚变为火箭提供动力并不是一个新概念，但易卜拉希米博士的推进器在三个方面与此前的设备不同。

首先，改变磁场的强度可以增加或减少推力，从而更好地在太空中进行操纵。

其次，新的推进器通过喷射等离子体粒子和被称为质子的磁性气泡来产生运动。质子为推进器增加了动力，而其他推进器都没有采用质子。

最后，新的推进器使用磁场从火箭背面射出等离子体粒子，这种方式使得科学家可以为特定的任务定制推力的数量。

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