Esto predijo que la velocidad de difusión era lineal con la temperatura e inversamente lineal con la fuerza del campo magnético de confinamiento.
La tasa predicha por la difusión de Bohm es mucho más alta que la tasa predicha por la difusión clásica, que se desarrolla a partir de una caminata aleatoria dentro del plasma.
El modelo clásico se escala inversamente con el cuadrado del campo magnético.
Si el modelo clásico es correcto, pequeños aumentos en el campo conducen a tiempos de confinamiento mucho más largos.
Si el modelo de Bohm es correcto, la fusión confinada magnéticamente no sería práctica.
La introducción del tokamak en 1968 fue la primera evidencia de que el modelo Bohm no era válido para todas las máquinas.
Bohm predice tasas demasiado rápidas para estas máquinas y clásicas demasiado lentas; El estudio de estas máquinas ha llevado al concepto de difusión neoclásica.
H. S Burhop y Harrie Massey lo observaron por primera vez en 1949 mientras estudiaban arcos magnéticos para su uso en la separación de isótopos.
[1] Desde entonces se ha observado que muchos otros plasmas siguen esta ley.
Lyman Spitzer consideró esta fracción como un factor relacionado con la inestabilidad del plasma.
En un plasma magnetizado, la frecuencia de colisión suele ser pequeña en comparación con la girofrecuencia, de modo que el tamaño del paso es el giroradio.
Si la frecuencia de colisión es mayor que el gyrofrequency, a continuación, las partículas pueden ser consideradas para moverse libremente con el térmico velocidad v º entre colisiones, y el coeficiente de difusión toma la forma
Evidentemente, la difusión clásica (colisión) es máxima cuando la frecuencia de colisión es igual a la frecuencia de giro, en cuyo caso
(la frecuencia del ciclotrón), llegamos a que es la escala de Bohm.
Esta distinción se usa a menudo para distinguir entre los dos.
A la luz del cálculo anterior, es tentador pensar en la difusión de Bohm como difusión clásica con una tasa de colisión anómala que maximiza el transporte, pero la imagen física es diferente.
Las regiones de mayor o menor potencial eléctrico producen remolinos porque el plasma se mueve a su alrededor con una velocidad de deriva E-cross-B igual a E/B.
Otra forma de verlo es que el campo eléctrico turbulento es aproximadamente igual a la perturbación potencial dividido por la longitud de la escala
, y se puede esperar que la perturbación potencial sea una fracción considerable de kB T/e.
El proceso puede ser un transporte impulsado por las fluctuaciones térmicas, que corresponden a los campos eléctricos aleatorios más bajos posibles.
El espectro de baja frecuencia causará la deriva E × B.
Por lo tanto, el transporte sería el único mecanismo para limitar el recorrido de su propio curso y dar como resultado una autocorrección al apagar el transporte coherente a través de la amortiguación difusiva.
Para cuantificar estas afirmaciones, podemos escribir el tiempo de amortiguación difusiva como donde k ⊥ es el número de onda perpendicular al campo magnético.
Se reduce por el parámetro de plasma y es dado por donde n 0 es la densidad plasmática, λ D es la longitud de Debye y T es la temperatura plasmática.
y sustituyendo el campo eléctrico por la energía térmica, tendríamos El modelo de plasma 2D deja de ser válido cuando la decoherencia paralela es significativa.
Los cambios direccionales únicos de los giroscopios tienen lugar cuando los iones están en el movimiento de deriva perpendicular (al campo magnético), como la deriva diamagnética.
El desplazamiento del centro del giroscopio de electrones es relativamente pequeño, ya que el radio del giroscopio de electrones es mucho más pequeño que el de los iones, por lo que puede descartarse.
Una vez que los iones se mueven a través del campo magnético mediante el desplazamiento del centro giroscópico, este movimiento genera un desequilibrio eléctrico espontáneo entre dentro y fuera del plasma.
Sin embargo, este desequilibrio eléctrico es compensado de inmediato por el flujo de electrones a través del camino paralelo y la pared del extremo conductor, cuando el plasma está contenido en la estructura cilíndrica como en los experimentos de Bohm y Simon.
, (aquí n es densidad) para una temperatura aproximadamente constante sobre la región de difusión.