핵융합발전 로런츠힘 사용
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로런츠힘이 토카막장치 내부에서 플라즈마 입자의 운동방향을 설명할 수 있나요?
저는 오른손을 폈을 때 엄지는 전류의 방향, 네 손가락은 자기장의 방향, 손바닥의 방향은 로런츠힘이 작용하는 방향이라고 알고 있습니다.
이쯤에서 플라즈마의 전하는 전체적으로는 중성이지만 질량이 작은 전자는 온도를 높였을 때 원자핵으로부터 분리되고 양의 성질을 가진 원자핵만 남는 것으로 알고 있습니다. 전자는 전류의 방향과 반대지만 플라즈마는 원자핵이므로 전류의 방향과 같은 방향입니다.
여기서 네 손가락과 엄지의 방향을 수직으로 만든 후 이를 플라즈마에 대응시켜 보면 전류의 방향과 동일한 방향으로 이동하므로 엄지손가락이 가리키는 방향은 곧 플라즈마의 이동방향이 됩니다. 그런데 여기서 자기장이 작용하므로 플라즈마는 엄지손가락과 자기장의 벡터합의 중간지점으로 운동합니다(수직인 점의 중간 점으로 이동합니다). 그런데 여기서 손바닥 방향으로 힘이 작용하므로 플라즈마는 사선 아래쪽으로 이동합니다. 이를 반복하면 플라즈마는 회전을 하며 앞으로 가는 운동을 합니다.
제가 예상한 것은 여기까지입니다. 혹시 중간에 잘못된 부분이 있으면 수정해주실 수 있나요?
물론 직접 실험을 해보지 않고는 알 수 없지만 제 설명이 이론적으로 가능한지, 혹은 불가능하다면 그 이유도 함께 말해주시면 감사하겠습니다!
저는 오른손을 폈을 때 엄지는 전류의 방향, 네 손가락은 자기장의 방향, 손바닥의 방향은 로런츠힘이 작용하는 방향이라고 알고 있습니다.
이쯤에서 플라즈마의 전하는 전체적으로는 중성이지만 질량이 작은 전자는 온도를 높였을 때 원자핵으로부터 분리되고 양의 성질을 가진 원자핵만 남는 것으로 알고 있습니다. 전자는 전류의 방향과 반대지만 플라즈마는 원자핵이므로 전류의 방향과 같은 방향입니다.
여기서 네 손가락과 엄지의 방향을 수직으로 만든 후 이를 플라즈마에 대응시켜 보면 전류의 방향과 동일한 방향으로 이동하므로 엄지손가락이 가리키는 방향은 곧 플라즈마의 이동방향이 됩니다. 그런데 여기서 자기장이 작용하므로 플라즈마는 엄지손가락과 자기장의 벡터합의 중간지점으로 운동합니다(수직인 점의 중간 점으로 이동합니다). 그런데 여기서 손바닥 방향으로 힘이 작용하므로 플라즈마는 사선 아래쪽으로 이동합니다. 이를 반복하면 플라즈마는 회전을 하며 앞으로 가는 운동을 합니다.
제가 예상한 것은 여기까지입니다. 혹시 중간에 잘못된 부분이 있으면 수정해주실 수 있나요?
물론 직접 실험을 해보지 않고는 알 수 없지만 제 설명이 이론적으로 가능한지, 혹은 불가능하다면 그 이유도 함께 말해주시면 감사하겠습니다!