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Internet Message Format  |  1999-11-12  |  11.5 KB

  1. Path: senator-bedfellow.mit.edu!faqserv
  2. From: Robert F. Heeter <rfheeter@princeton.edu>
  3. Newsgroups: sci.physics.fusion,sci.answers,news.answers
  4. Subject: Conventional Fusion FAQ Glossary Part 6/26 (F)
  5. Supersedes: <fusion-faq/glossary/f_934543711@rtfm.mit.edu>
  6. Followup-To: sci.physics.fusion
  7. Date: 11 Nov 1999 12:25:16 GMT
  8. Organization: Princeton University
  9. Lines: 245
  10. Approved: news-answers-request@MIT.EDU
  11. Distribution: world
  12. Expires: 23 Feb 2000 12:24:17 GMT
  13. Message-ID: <fusion-faq/glossary/f_942323057@rtfm.mit.edu>
  14. References: <fusion-faq/glossary/intro_942323057@rtfm.mit.edu>
  15. Reply-To: rfheeter@pppl.gov
  16. NNTP-Posting-Host: penguin-lust.mit.edu
  17. Summary: Fusion energy represents a promising alternative to
  18.          fossil fuels and nuclear fission for world energy
  19.          production. This FUT is a compendium of Frequently Used
  20.          Terms in plasma physics and fusion energy research.  Refer
  21.          to the FAQ on Conventional Fusion for more detailed info
  22.          about topics in fusion research.  This FUT does NOT
  23.          discuss unconventional forms of fusion (like Cold Fusion).
  24. X-Last-Updated: 1995/02/05
  25. Originator: faqserv@penguin-lust.MIT.EDU
  26. Xref: senator-bedfellow.mit.edu sci.physics.fusion:44254 sci.answers:10851 news.answers:170837
  27.  
  28. Archive-name: fusion-faq/glossary/f
  29. Last-modified: 4-Feb-1995
  30. Posting-frequency: More-or-less-quarterly
  31. Disclaimer:  While this section is still evolving, it should
  32.      be useful to many people, and I encourage you to distribute
  33.      it to anyone who might be interested (and willing to help!!!).
  34.  
  35. ===============================================================
  36. Glossary Part 6:  Terms beginning with "F"
  37.  
  38. FREQUENTLY USED TERMS IN CONVENTIONAL FUSION RESEARCH
  39. AND PLASMA PHYSICS
  40.  
  41. Edited by Robert F. Heeter, rfheeter@pppl.gov
  42.  
  43. Guide to Categories:
  44.  
  45. * = plasma/fusion/energy vocabulary
  46. & = basic physics vocabulary
  47. > = device type or machine name
  48. # = name of a constant or variable
  49. ! = scientists
  50. @ = acronym
  51. % = labs & political organizations
  52. $ = unit of measurement
  53.  
  54. The list of Acknowledgements is in Part 0 (intro).
  55. ==================================================================
  56.  
  57. FFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFF
  58.  
  59. # F:  Variable typically used for force; sometimes flux.
  60.  
  61. & F:  Chemical symbol for the element fluorine.
  62.  
  63. * FLiBe or flibe or FLIBE:  Fluorine-LIthium-BEryllium; see
  64. entry "Flibe" below.
  65.  
  66. @ FEDC:  Fusion Engineering Design Center; see entry
  67.  
  68. @ FLR:  Finite Larmor Radius; see entry
  69.  
  70. @ FPD:  Fusion Power Demonstration facility; see DEMO.
  71.  
  72. @ FRC:  Field-Reversed Configuration; see entry
  73.  
  74. @ FY:  Fiscal Year; see entry
  75.  
  76. & Fabry-Perot Interferometer:  A type of interferometer with
  77. two parallel mirrors (with a variable separation of a
  78. few centimeters) arranged so that incoming light is reflected
  79. between them multiple times before ultimately being transmitted.
  80. Useful in spectroscopy because it gives very good frequency
  81. resolution without losing too much of the incident signal.
  82.  
  83. * Faraday Rotator:  A device which rotates the plane of
  84. polarization of an optical-light pulse, typically by
  85. using a glass disc suitably doped with a magnetic ion
  86. and placed in a magnetic field.  These devices are used
  87. to isolate (protect) a laser amplifier chain against
  88. back-reflection from the laser target; the Faraday rotator
  89. in this case gives a 90-degree phase change on the round
  90. trip, so that the returning light is rejected by a
  91. polarizer which transmits the outgoing light.
  92.  
  93. * Fast neutron:  Neutron with energy greater than roughly
  94. 100,000 electron volts (100 keV).  Distinguished from slow or
  95. thermal neutrons.  (See appropriation entries.)
  96.  
  97. * Fertile Material:  In nuclear physics, this refers to a nuclide
  98. which converts to fissile material (see entry) upon neutron
  99. capture and subsequent radioactive decay.  Examples include
  100. Uranium-238 and Thorium-232.
  101.  
  102. & Field:  In physics, any macroscopic quantity which exists
  103. (and typically varies) througout a region of space.  Standard
  104. examples include Electric and Magnetic fields, velocity flow fields,
  105. gravitational fields, etc.
  106.  
  107. & Field Lines:  Lines in space along which a field is either
  108. changing or not changing (depends on the field) but which help
  109. to create diagrams which characterize the behavior and effects
  110. of the field.  For instance, electric field lines run in the
  111. direction that the electric field will push charged particles;
  112. the strength of the field is proportional to the density of
  113. the field lines.  On the other hand, the magnetic force pushes
  114. particles in a direction perpendicular to both the particle's
  115. velocity and the direction of the magnetic field line.
  116.  
  117. > Field-Reversed Configuration:  A compact torus produced in a
  118. theta pinch and having (in principle) no toroidal field.  The
  119. potential advantages for a fusion reactor include a simple (linear)
  120. machine geometry, an average plasma pressure close to the confining
  121. field pressure, and physical separation of formation and burn
  122. chambers.  The are predicted to be violently unstable to tilting, but
  123. this is rarely observed.  See also: compact torus, theta pinch.
  124. (Arthur Carlson, awc@ipp-garching.mpg.de)
  125.  
  126. * Field Shaping Coils:  Type of poloidal field coils (in a tokamak)
  127. which create magnetic fields which shape and control the plasma.
  128. Used to constrain horizontal and vertical displacements of the plasma,
  129. as well as (in some configurations) produce non-circular plasma
  130. cross sections (poloidal cross-section) and/or create one or more
  131. divertor separatrices.  (See relevant entries.)
  132.  
  133. * Finite Larmor Radius:  In many plasma theories the size of the
  134. Larmor radius (or gyroradius - see entries) is assumed to be
  135. negligibly small, or infinitesimal.  Different effects occur when
  136. the size of the Larmor radius is finite and needs to be considered.
  137. (Anyone out there with a succint, but more detailed explanation?)
  138.  
  139. * First Wall:  The first physical boundary that surrounds a plasma.
  140.  
  141. * Fiscal Year (FY):  Year used to open and close accounting records;
  142. not necessarily the same as the calendar year.  (For instance, the
  143. U.S. government's Fiscal Year begins Oct 1 and ends Sept 30.)
  144.  
  145. * Fishbones:  Oscillations in soft x-ray emissions which occur
  146. during intense neutral-beam heating; associated with a recurring
  147. m=1 internal kink mode.  Mode was given its name from its
  148. characteristic signal (looked like the bones of a fish, of course).
  149. Fishbones are associated with loss of fast ions from the plasma
  150. and are triggered by exceeding the upper limit on plasma beta.
  151. (see relevant entries)
  152.  
  153. * Fissile Material:  Material containing a large number of
  154. easily fissionable nuclei which give off multiple neutrons in
  155. the fission process.  Usual meaning is that if a sufficiently
  156. large amount of fissile material is put together, a fission
  157. chain reaction can occur.  Sometimes used synonymously with
  158. "fissionable material," i.e., material that *can* be fissioned
  159. (though often under restricted circumstances, such as only with
  160. thermal (slow) neutrons).  A more restricted meaning use of
  161. fissile material limits the concept to those materials which can
  162. be fissioned by neutrons of all energies (fast & slow).
  163. Examples include Uranium-235 and Plutonium-239.
  164.  
  165. & Fission (Nuclear): Nuclear decay process whereby a large
  166. nucleus splits into two smaller (typically comparably-sized)
  167. nuclei (which are thus nuclei of lighter elements), with or
  168. without emission of other particles such as neutrons.
  169. When it occurs, fission typically results in a large energy
  170. release.  Fission can occur spontaneously in some nuclei, but
  171. is usually caused by nuclear absorption of gamma rays,
  172. neutrons, or other particles.  See also spallation, radioactivity.
  173.  
  174. * Fission Bomb:  see atomic bomb, A-bomb.
  175.  
  176. * Fission Reactor:  (from Herman) A device that can initiate
  177. and control a self-sustaining series of nuclear fissions.
  178.  
  179. * Flat-top:  Stable period in the middle of a tokamak
  180. discharge, characterized by a flat, stable peak in a plot
  181. of plasma (current, temperature) vs. time.
  182.  
  183. * Flibe:  Molten salt of Fluorine, Lithium, and Beryllium;
  184. candidate blanket/coolant/breeder material for fusion reactors.
  185.  
  186. * Flute Instability:  Term used to describe an interchange
  187. instability in which the perturbation is uniform parallel
  188. to the magnetic field. In cyclindrical geometry, the structure
  189. resembles a fluted column (as in classical architecture).
  190. Occurs in some mirror machines.
  191.  
  192. & Flux:  The total amount of a quantity passing through a given
  193. surface per unit time.  Typical "quantities" include field lines,
  194. particles, heat, energy, mass of fluid, etc.  Common usage in
  195. plasma physics is for "flux" by itself to mean "magnetic field
  196. flux."
  197.  
  198. & Flux Density:  Total amount of a quantity passing through a
  199. unit surface area in unit time.  See also flux, above.
  200.  
  201. * Flux freezing:  See frozen-in law.
  202.  
  203. * Flux surfaces:  See magnetic flux surfaces.
  204.  
  205. * Flux trapping:  See frozen-in law.
  206.  
  207. & F-number:  In optics, denotes the ratio of the equivalent focal
  208. length of an objective lens to the diameter of its entrance pupil.
  209.  
  210. * Fokker-Planck Equation:  An equation that describes the time rate
  211. of change of a particle's velocity as a result of small-angle
  212. collisional deflections.  Applicable when the cumulative effect of
  213. many small-angle collisions is greater than the effect of rarer
  214. large-angle deflections.
  215.  
  216. & Force:  Rate of change of momentum with time.  Forces are said
  217. to cause accelerations via F = ma (Newton's law).  There are four
  218. primary forces known presently:  the gravitational, electromagnetic,
  219. weak nuclear, and strong nuclear forces.  The gravitational and
  220. electromagnetic forces are long-range (dropping as 1/distance^2),
  221. while the nuclear forces are short range (effective only within
  222. nuclei; distances on the order of 10^-15 meters).  The
  223. electromagnetic force is much stronger than the gravitational force,
  224. but is generally cancelled over large distances because of the
  225. balance of positive and negative charges.  Refer to entries for each
  226. force for more information.  See also momentum.
  227.  
  228. * Free Electron:  An electron not bound to an atom, molecule, or
  229. other particle via electric forces.
  230.  
  231. * Free Wave:  A wave (e.g., electromagnetic) travelling in a
  232. homogeneous infinite medium (no boundary conditions).
  233.  
  234. * Frozen-in Flow Law:  In a perfect conductor, the total magnetic
  235. flux through any surface is a constant.  In a plasma which is nearly
  236. perfectly conducting, the relevant surfaces move with the plasma;
  237. the result is that the plasma is tied to the magnetic field, and
  238. the field is tied to the plasma.  Motion of the plasma thus
  239. deforms the magnetic field, and vice versa.
  240.  
  241. * Fusion (Nuclear): a nuclear reaction in which light atomic
  242. nuclei combine to form heavier nuclei, typically accompanied
  243. by the release of energy.  (See also Controlled
  244. Thermonuclear Fusion)
  245.  
  246. % Fusion Engineering Design Center:  Facility managed by
  247. ORNL and staffed mainly by industrial personnel; undertakes
  248. detailed engineering design of planned fusion facilities.
  249. (Is it still in operation?  The reference I have is out of date.)
  250.  
  251. * Fusion Reactor: Device which creates energy in a controlled
  252. manner through fusion reactions.
  253.  
  254. > Fusion-Fission Hybrid: Proposed nuclear reactor relying
  255. on both fusion and fission reactions.  A central fusion
  256. chamber would produce neutrons to provoke fission in a
  257. surrounding blanket of fissionable material.
  258. The neutron source could also be used to convert other
  259. materials into additional fissile fuels (breeder hybrid).
  260. Safer than a plain fission reactor because the fission fuel
  261. relies on the fusion neutrons, and therefore won't spontaneously
  262. melt down.  On the other hand, hybrids are more complex because
  263. of the fusion power core, and still generate fission's radioactive
  264. byproducts.  But could be more economical and have easier technical
  265. requirements than a straight fusion reactor.
  266.  
  267.  
  268.  
  269.  
  270.  
  271.  
  272.  
  273.