聚變能及其應用

　　核聚變是集等離子體物理與核聚變工程於一體的巨大的科學技術知識體系。經過五十餘年人類共同的努力，現在到了展望其應用的時代。為了實現為人類提供取之不盡、用之不竭的清潔能源的偉大目標，人類還要付出巨大的努力。作者在為等離子體所年輕工作人員和博士生授課教材的基礎上，撰寫了此書，全書共分17章，總結了與核聚變有關的等離子體原理及核聚變工程技術，並對聚變能未來的發展進行了展望。
　　本書可供從事核聚變及高溫等離子體專業的科研人員及研究生參考，也可供對人類能源發展前景感興趣的讀者閱讀。

序
前言
第1章 人類的能源需求及對未來能源的展望
1.1 我國能源需求的展望
1.2 能源的科學預測
1.3 環境污染
1.4 世界能源需求
1.5 裂變核能
1.6 聚變核能
1.7 核聚變能研究的歷史和現狀
1.8 對未來能源的展望
1.9 聚變裂變混合堆
參考文獻

第2章 核物理及等離子體物理中的元過程
2.1 高溫等離子體的物理過程
2.2 微觀過程與宏觀過程
2.3 彈性碰撞
2.4 非彈性碰撞
2.5 核反應的截面、自由程、反應時間
2.6 熱核等離子體的能量平衡
2.7 等離子體內熱能的平衡方程
2.8 工作過程中的電能平衡
2.9 托卡馬克的工作原理
2.10 等離子體的加熱

第3章 帶電粒子在磁場中的運動
3.1 一般概念
3.2 均勻、恆定磁場中的單粒子軌道
3.3 漂移近似
3.4 慢變磁場中的守恆量（寢漸不變量）
3.5 粒子在環形磁場中的運動

第4章 磁流體力學
4.1 磁流體力學方程
4.2 感應方程磁擴散和凍結
4.3 箍縮效應
4.4 磁流體力學波
4.5 磁流體力學激波

第5章 等離子體中的波
5.1 色散關係（一般形式）
5.2 均勻各向同性等離子體中的振盪與波
5.3 磁場中「冷」等離子體的介電張量、色散關係
5.4 截止與共振色散曲線
5.5 「冷」等離子體中平行於磁場方向傳播的波
5.6 「冷」等離子體中垂直於磁場方向傳播的波

第6章 等離子體中的輸運過程
6.1 輸運過程的宏觀處理
6.2 等離子體的輸運係數的動力學處理
6.3 均勻恆穩磁場中弱電離等離子體的輸運係數
6.4 等離子體輸運過程的磁流體力學處理
6.5 新經典輸運理論及反常擴散

第7章 聚變堆設計
7.1 聚變堆設計的意義
7.2 聚變堆設計的歷史演變
7.3 聚變堆設計的方法與步驟
7.4 ITER介紹
7.5 ITER設計資料框圖
7.6 EAST
參考文獻

第8章 堆芯等離子體
8.1 等離子體參數選擇與系統分析
8.2 平衡（equi1ibria）
8.3 自舉電流
8.4 先進的等離子體位形
8.5 磁流體力學穩定性（MHD stabi1ity）
8.6 堆芯等離子體的約束定標
8.7 等離子體放電的模擬
參考文獻

第9章 聚變堆中能量和粒子的控制
9.1 聚變堆中能量和粒子的控制
9.2 控制能量與粒子的方法
9.3 等離子體與材料表面的相互作用（PSI）
9.4 與輻射有關的邊緣物理現象
9.5 偏濾器設計
9.6 偏濾器模擬
參考文獻

第10章 包層
10.1 包層的作用
10.2 中子輸運方程及理論基礎
10.3 嬗變原理、效率、燃耗計算及燃料循環
10.4 能量放大器
10.5 多功能包層
10.6 放射性完全潔淨動力系統.RCNPS
10.7 ITER示例
10.8 聚變堆可能應用的包層示例
參考文獻

第11章 加熱與驅動
11.1 歐姆加熱與電流感應
11.2 自舉電流（bootstrap current）的實驗與非感應驅動
11.3 扣性束注入（NBI）
11.4 離子迴旋共振加熱（ICRF）和驅動
11.5 電子迴旋共振（ECRF）
11.6 低雜波
11.7 崍Ｗ蛹尤?
參考文獻

第12章 磁體與電源
12.1 磁體
12.2 磁體結構與製造工藝
12.3 電源系統
12.4 控制系統
12.5 低溫系統
參考文獻

第13章 真空室抽充氣彈丸注入水冷及氚系統
13.1 真空室的功能及設計
13.2 抽氣系統
13.3 加料系統
13.4 水冷系統
13.5 氚系統
參考文獻

第14章 聚變堆中材料的輻照損傷及材料
14.1 前言
14.2 輻照缺陷產生的過程
14.3 輻照缺陷的退火、聚集和輻照腫脹
14.4 輻照硬化、脆性和斷裂
14.5 輻照生長、蠕變和疲勞
14.6 輻照及輻照模擬技術
14.7 聚變堆材料
參考文獻

第15章 經濟評估
15.1 經濟評估的意義、對象與任務
15.2 聚變能經濟學研究進展
15.3 單位電價COE公式的進化過程
15.4 各種系統的成本計算模型
15.5 從物理、工程到電價及投資的統一計算體系
參考文獻

第16章 環境與安全
16.1 前言
16.2 安全分析的原則與方法
16.3 正常運行情況下的安全與防護
16.4 事故態分析
16.5 聚變-裂變混合堆中放射性的計算
參考文獻

第17章 展望
17.1 托卡馬克要實現為聚變商用堆，還需在科學與技術（R＆D）作很大的努力
17.2 D+R聚變堆的第一壁工程限制
17.3 托卡馬克各種「先進運行模式」
17.4 各種「先進燃料」比較
17.5 各種磁約束概念比較
17.6 聚變堆作為中子源的前景
17.7 低環徑比托卡馬克
參考文獻
附錄
附錄1 國際單位制（SI）和基本常數
附錄2 公式與數據
附錄3 元素與一些分子的截面和核參數
附錄4 附邱勵儉個人論文、報告、著作目錄