«Турбулентность плазмы»

явление, родственное обычной турбулентности (См. Турбулентность), но осложнённое специфическим характером взаимодействия частиц плазмы (электронов и ионов), осуществляемого дальнодействующими кулоновскими силами. Поскольку для плазмы характерно большое разнообразие типов движений и колебаний, в ней могут возникать и даже присутствовать одновременно многие типы турбулентных состояний. Так, например, грануляция фотосферы (См. Фотосфера) Солнца, Солнечные пятна и протуберанцы (см. Солнце)представляют собой результат сложного движения плазмы в атмосфере Солнца, и в этом движении плазма проявляет себя просто как сплошная проводящая среда. Турбулентность такого типа, близкая к турбулентности жидкости, называется магнитогидродинамической турбулентностью. Она наблюдается в космической плазме и в лабораторных условиях, например при удержании высокотемпературной плазмы магнитным полем, если при этом не обеспечены условия устойчивости плазмы.

С другой стороны, потоки заряженных частиц могут усиливать в плазме колебания и волны. Возникающая в этом случае Т. п. называется кинетической, и в зависимости от того, какой именно тип колебаний является преобладающим, говорят о «ленгмюровском», «ионно-звуковом» и т.п. типах Т. п. (см. Плазма, раздел Колебания и неустойчивости плазмы). Т. п., связанная с раскачкой широкого спектра волн в плазме, часто бывает слабой, то есть она сходна больше с совокупностью волн на воде, чем с системой вихрей в турбулентном потоке жидкости. При слабой Т. п. волны имеют не очень большую амплитуду, и поэтому процесс передачи энергии от одних волн к другим протекает сравнительно медленно.

Плазменная турбулентность проявляется во многих процессах, протекающих в плазме: при удержании магнитным полем неоднородной плазмы, при взаимодействии пучков частиц с плазмой, при прохождении через плазму мощного электромагнитного излучения (в последнем случае благодаря развитию так называемых параметрических взаимодействий). Т. п. представляет собой сложное движение заряженных частиц и электромагнитного поля и, таким образом, служит проявлением коллективной природы взаимодействия заряженных частиц плазмы между собой.

Лит.: Кадомцев Б. Б., Турбулентность плазмы, в сборнике: Вопросы теории плазмы, в. 4, М., 1964; Цытович В. Н., Теория турбулентной плазмы, М., 1971; Галеев А. А., Сагдеев Р. З., Нелинейная теория плазмы, в сборнике: Вопросы теории плазмы, в. 7, М., 1973; Электродинамика плазмы, М., 1974.

Б. Б. Кадомцев.

ТУРБУЛЕНТНОСТЬ ПЛАЗМЫ

явление, родственное обычной турбулентности, но осложнённое специфич. хар-ром кулоновского вз-ствия ч-ц плазмы (эл-нов и ионов). Поскольку для плазмы характерно большое разнообразие разл. типов движений и колебаний, в ней могут возникать и даже присутствовать одновременно мн. типы турбулентных состояний. Напр., грануляция фотосферы Солнца, солнечные пятна и протуберанцы представляют собой результат сложного движения плазмы в атмосфере Солнца, и в этом движении плазма проявляет себя просто как сплошная проводящая среда. Турбулентное движение такого типа, близкого к турбулентности жидкости, наз. магнитогидродинамической турбулентностью. Она наблюдается в косм. плазме и в лаб. условиях, напр. при удержании высокотемпературной плазмы магн. полем, если при этом не обеспечены условия устойчивости плазмы.

Потоки заряж. ч-ц могут «раскачивать» в плазме колебания и волны; возникающая в этом случае Т. п. наз. кинетической и в зависимости от того, какой именно тип колебаний явл. преобладающим, говорят о Ленгмюровских волнах, ионнозвуковых колебаниях и т. п. (см. ПЛАЗМА). Кинетическая Т. п., связанная с раскачкой широкого спектра волн в плазме, часто бывает слабой, она больше сходна с совокупностью волн на воде, чем с системой вихрей в турбулентном потоке жидкости. При слабой Т. п. волны имеют небольшую амплитуду, и поэтому процесс передачи энергии от одних волн к другим протекает сравнительно медленно.

Т. п. проявляется во мн. процессах, протекающих в плазме: при удержании магн. полем неоднородной плазмы, при вз-ствии пучков ч-ц с плазмой, при прохождении через плазму мощного эл.-магн. излучения (в последнем случае она возникает благодаря развитию т. н. параметрических взаимодействий). Т. п. представляет собой сложное движение заряж. ч-ц и эл.-магн. поля и, т. о., служит проявлением коллективной природы вз-ствия заряж. ч-ц плазмы между собой.