Přehled studia | Přehled oborů | Všechny skupiny předmětů | Všechny předměty | Seznam rolí | Vysvětlivky               Návod

---

XP02MHD	Magnetohydrodynamika, Horké plazma
Role:	S	Rozsah výuky:	2P
Katedra:	13102	Jazyk výuky:
Garanti:	Kubeš P.	Zakončení:	ZK
Přednášející:	Kubeš P.	Kreditů:	4
Cvičící:	Kubeš P.	Semestr:	Z

Webová stránka:

https://moodle.fel.cvut.cz/courses/XP02MHD

Anotace:

Kvalitativní popis chování horkého plazmatu v magnetických polích, popis struktury a vývoje organizovaných objektů a prezentace modelu urychlení energetických částic

Cíle studia:

Seznámení s možnostmi magnetizovaného plazmatu v oboru silných proudů a magnetických polí, které nabízejí existenci uspořádaných struktur a formování malých oblastí s vysokou hustotou energie, což umožňuje využití při výzkumu řízené termonukleární reakce.

Obsah:

Popis vývoje fúzního plazmatu vycházejícího z použití komplexních diagnostik v případě plazmového fokusu v podmínkách symetrické konfigurace probíhající v cm rozměrech a pomalých časových poměrech desítek nanosekund v deuteriové náplni. Zobrazené vizualizované obrazy ukazují existenci toroidálních a sférických objektů které mají filamentární strukturu. Tyto útvary podléhají vývoji nestabilit, který vede k vytváření plasmoidních struktur, k jejich konečnému rychlému rozpadu a generaci energetických částic. V případě deuteriové náplně dochází k produkci tvrdého rtg záření a fúzních neutronů v důsledku produkce srážek rychlých iontů s terčovými. Zdroje těchto částic mají submilimetrové rozměry a vysokou hustotu energie. Gradienty tlaků v uspořádaných strukturách jsou interpretovány uzavřenými proudy doprovázenými magnetickými poli s poloidální a toroidální komponentou. Proudy mají filamentární charakter. K filamentaci dochází při vývoji proudové vrstvy. Magnetické pole má diskrétní charakter a dosahuje lokálně vyšších hodnot. Filamenty mohou podléhat vývoji nestabilit při nichž vznikající plasmoidní útvary mají submilimetrové rozměry a magnetická pole dosahují stovky Tesla. Jsou prezentovány modely plasmoidních, toroidních a filamentárních struktur, a modely generace magnetických polí. Transformace magnetických polí je popsána modelem magnetické rekonekce a mechanizmus urychlení energetických částic je vysvětlen zánikem magnetického pole na principu magnetické rekonekce při níž se indukuje elektrického pole s GV intenzitou. Struktura a vývoj uspořádaných objektů vytvořené na uvedeném základě z-pinčového plazmovém fokusu jsou aplikovatelné na fúzní plasma studované na laserovém a tokamakovém plazmatu a je vhodný i při interpretaci bleskových výbojů, slunečních erupcí a jetů stelárních objektů.

Osnovy přednášek:

1.		Základy fenomenologické magnetohydrodynamiky aplikované na fúzní a astrofyzikální výzkum.
2.		Plazmový fokus jako příklad generace plazmatu s jednoduchou symetrickou konfigurací.
3.		Spontánní generace uspořádaných toroidních a sférických struktur.
4.		Generace magnetických polí v laboratorním plazmatu a v astrofyzice.
5.		Modely sférických a toroidních objektů
6.		Filamentární struktura, její proudová podstata a model.
7.		MHD nestabilita a její vývoj
8.		Model rekonekce magnetických siločar
9.		Vlastnosti a generace urychlených nabitých částic
10.		Testování termonukleární fúze na z-pinčových výbojích
11.		Generace a vývoj uspořádaných struktur v plazmatu generovaném výkonnými lasery.
12.		Generace a vývoj struktur v plazmatu tokamaků a v astrofyzice.
13.		Možnost využití uspořádaných struktur při laboratorním výzkumu řízené termonukleární fúze.

Osnovy cvičení:

Literatura:

T.		Cowling, Magnetohydrodynamics, Crane Russak & Co 1976, ISBN-13: 978-0844810607
P.		K. BROWNING, PHYSICS REPORTS (Review Section of Physics Letters) 169, No. 6 (1988) 329-384.
P.		Kulhánek: Úvod do teorie plazmatu; vysokoškolská recenzovaná učebnice, 384 stran, nakl. AGA 2011, ISBN 978-80-904582-2-2.
S.		Auluck et al, Update on the Scientific Status of the Plasma Focus, Plasma 2021, 4, 450–669. https://doi.org/10.3390/plasma4030033.
P.		Kubes et al,Scenario of a magnetic dynamo and magnetic reconnection in a plasma focus discharge.

Další literatura bude stanovena na základě zaměření disertační práce.

Požadavky:

Klíčová slova:

Magnetické dynamo, magnetická rekonekce, organizované struktury v plazmatu, spontánní vývoj magnetických polí, magnetohydrodynamická nestabilita, netepelné urychlování nabitých částic

Předmět je zahrnut do těchto studijních plánů:

Plán	Obor	Role	Dop. semestr
DOKP	Před zařazením do oboru	S	–
DOKK	Před zařazením do oboru	S	–

---

Stránka vytvořena 13.10.2026 15:56:54, semestry: L/2029-30, L/2027-8, L/2026-7, L/2028-9, Z/2026-7, L/2025-6, Z/2028-9, Z/2027-8, připomínky k informační náplni zasílejte správci studijních plánů

Návrh a realizace: I. Halaška (K336), J. Novák (K336)