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Internet Message Format  |  1999-11-12  |  10.7 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 8/26 (H)
  5. Supersedes: <fusion-faq/glossary/h_934543711@rtfm.mit.edu>
  6. Followup-To: sci.physics.fusion
  7. Date: 11 Nov 1999 12:25:28 GMT
  8. Organization: Princeton University
  9. Lines: 223
  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/h_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:44256 sci.answers:10853 news.answers:170839
  27.  
  28. Archive-name: fusion-faq/glossary/h
  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 8:  Terms beginning with "H"
  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. HHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHH
  58.  
  59. # H: chemical symbol for the element hydrogen; see entry
  60.  
  61. # He: chemical symbol for the element helium; see entry.
  62.  
  63. @ HIREX: High-REsolution X-ray spectroscopy
  64.  
  65. @ H-mode:  see high-mode
  66.  
  67. @ HTO:  (Hydrogen-Tritium-Oxygen)  Water with a tritium atom
  68. replacing a hydrogen.  See entry for tritium.
  69.  
  70. * Half-life:  For a given quantity of a radioactive isotope,
  71. there is a time period in which half the nuclei will decay to
  72. a different state; this period is called the half-life.  Measured
  73. half-lives range from less than millionths of a second (for very
  74. short-lived isotopes) to billions of years (for isotopes which
  75. are almost stable, but not quite).  The time in which half the
  76. atoms of a particular radioactive isotope disintegrate
  77. to another nuclear form.  By analogy, "half-life" can also be
  78. used to describe similar time-periods for other sorts of
  79. exponential decay phenomena.
  80.  
  81. * Hall Effect:  Transverse electric field which develops in a
  82. conductor (as a result of the Lorentz Force acting on the charge
  83. carriers) when current is driven across a magnetic field.
  84.  
  85. * Halo:  The cold, dense plasma formed outside the last closed flux
  86. surface during a vertical displacement event. The large currents
  87. which flow through this plasma stop the displacement and transfer the
  88. force to the vacuum vessel. If care is not taken in design, the halo
  89. currents can be large enough to threaten the structural integrity of
  90. the vacuum vessel or in-vessel components.  Whereas the center of a
  91. tokamak plasma is too hot for material probes to survive, probes
  92. (such as magnetic-field coils) can sometimes be placed in the
  93. halo, and can measure things such as the halo current (see below).
  94. See also entry for vertical instability.
  95.  
  96. * Halo Current:  Currents in the halo region of a plasma discharge.
  97. See entry for halo above.
  98.  
  99. * Hamada coordinates:  A particular magnetic-flux coordinate
  100. system useful for MHD calculations.  In this system the current
  101. density and magnetic field lines are straight and the Jacobian
  102. of the coordinate transformation equals one.
  103.  
  104. & Hamiltonian Function:  Function arising from the Hamiltonian
  105. approach to mechanics which characterizes the total energy of
  106. a system as a function of generalized coordinates and momenta
  107. and can be used to obtain the dynamical equations of motion
  108. of the system.  (Consult an intermediate or advanced mechanics
  109. text for more info.)
  110.  
  111. > Hard-core pinch device:  plasma pinch-discharge device using a
  112. solid central conductor ("hard-core").  The discharge then occurs
  113. in an annular region about the central conductor.
  114.  
  115. & Hartree-Fock approximation:  a refinement of the Hartree method
  116. (see entry) in which one uses determinants of single-particle
  117. wave functions rather than products, thereby introducing exchange
  118. terms into the Hamiltonian.
  119.  
  120. & Hartree method:  An iterative, variational method of finding an
  121. approximate quantum-mechanical wavefunction for a system of many
  122. electrons, in which one attempts to find a product of
  123. single-particle wave functions, each of which is a solution of
  124. the Schrodinger equation with the field deduced from the charge
  125. density distribution due to all the other electrons; also known
  126. as the self-consistent field method.
  127.  
  128. & Heat exchanger:  device that transfers heat from one fluid
  129. (liquid or gas) to another (or to an external environment).
  130.  
  131. * Heavy Hydrogen:  somewhat informal alternative name for deuterium.
  132. (see entry for deuterium).
  133.  
  134. * Heavy Water:  (D2O)  Water with enriched content of deuterium
  135. relative to hydrogen (greater than the natural abundance of 1 D
  136. per 6500 H).  Heavy water is used as a moderator in some fission
  137. reactors (see CANDU entry) because it slows down neutrons effectively
  138. but also has a low collision cross-section for absorption of neutrons.
  139.  
  140. > Heliac:  A confinement configuration which superimposes an l=1
  141. stellarator-type field upon a tokamak-like poloidal field.  The
  142. resulting plasma configuration is a helix bent around into a loop.
  143.  
  144. * Helicity: (from John Cobb)  A measurement of the topological
  145. "tangledness" of magnetic field lines. It is formally defined as the
  146. scalar product of the magnetic vector potential with the magnetic
  147. field, K = A dot B. If the plasma is perfectly conducting, then
  148. helicity is a conserved quantity.  (Without resistance, field lines
  149. cannot reconnect, and magnetic topology is conserved, so helicity is
  150. conserved).  (See frozen-in flow).  If the plasma has a small amount
  151. of resistivity, then Helicity is not exactly conserved.  However, the
  152. total helicity inside of a given flux surface is often conserved to a
  153. good approximation. In that case, the dynamics of a plasma can be
  154. analyzed as an evolution toward a minimum energy state subject to the
  155. constraint of a conserved total helicity (See Taylor State, J.B.
  156. Taylor). This is often used in analyzing the equilibrium and
  157. relaxation of RFP's and other toroidal devices.
  158.  
  159. > Helios Facility:  Los Alamos laser inertial fusion facility.
  160.  
  161. & Helium: Element whose nuclei all contain two protons.
  162. Stable isotopes are 3He and 4He.  3He is rare on earth (only 1.3
  163. ppm of naturally-occuring He), can be generated from decaying
  164. tritium (half life of about 12 years), and is relatively abundant
  165. in the crust of the moon.  Helium is the second most abundant element
  166. in the universe and in the sun, and occurs at about (I believe)
  167. 1 part per million in earth's atmosphere.  Helium is also found
  168. in significant quantities in natural gas deposits.  The nucleus
  169. of the He atom is also known as an alpha particle.  Helium is
  170. chemically inert, behaves nearly as an ideal gas under a wide
  171. range of pressures and temperatures, and can only be liquefied
  172. at 4 Kelvin (at atmospheric pressures).  One mole of He weighs
  173. 4 grams.
  174.  
  175. ! Hertz, Heinrich:  19th-century German physicist; first (?)
  176. observed low-frequency electromagnetic waves.
  177.  
  178. $ Hertz:  Unit of frequency equal to one complete oscillation (cycle)
  179. per second.  Common abbreviation is Hz.
  180.  
  181. * High-beta plasma:  A plasma in which the beta value (see entry)
  182. is typically 0.1 to 1.
  183.  
  184. * High-mode or H-mode:  A regime of operation most easily
  185. attained during auxiliary heating of diverted tokamak
  186. plasmas when the injected power is sufficiently high.
  187. A sudden improvement in particle confinement time leads to
  188. increased density and temperature, distinguishing this mode
  189. from the normal "low mode."  However, H-mode has been achieved
  190. without divertors, auxiliary heating, or a tokamak.  (H-modes
  191. have been observed in stellarators.)
  192.  
  193. & Holography:  A technique for recording and later reconstructing
  194. the amplitude and phase distribution of a wave disturbance.
  195.  
  196. & Homopolar generator:  A direct-current generator in which the
  197. poles presented to the armature are all of the same polarity,
  198. so that the voltage generated in the active conductors has the
  199. same polarity at all times.  A pure direct current is thus
  200. produced without commutation.
  201.  
  202. * Hot cells:  Heavily radiation-shielded enclosure in which
  203. radioactive materials can be handled by persons using remote
  204. manipulators and viewing the materials through shielded windows
  205. or periscopes.
  206.  
  207. * Hybrid diode:  An ion diode that uses a field coil in series
  208. with the ion diode's accelerating gap to generate sufficient
  209. magnetic flux in the diode for electron control.  The diode is
  210. a combination of the Applied-B diode's ion source and the
  211. Ampfion diode's field coil.
  212.  
  213. * Hybrid reactor:  see fusion-fission hybrid.
  214.  
  215. * Hybrid resonance:  A resonance in a magnetized plasma which
  216. involves aspects of both bunching of lighter species parallel
  217. to the magnetic field, characterized by the plasma frequency;
  218. and perpendicular particle motions (heavier species) characterized
  219. by the cyclotron frequency.
  220.  
  221. & Hydrogen: (H) Element whose nuclei all contain only one proton.
  222. Isotopes are protium (p, no neutrons) deuterium (D or d,
  223. one neutron), and tritium (T or t, two neutrons).  Hydrogen is
  224. the lightest and the single most abundant element in the
  225. universe, and in the sun.  Hydrogen is a major element in
  226. organic compounds, water (H2O), and many other substances.
  227. Hydrogen is ordinarily a gas, but can be liquefied at low
  228. temperatures, and even solidified at low temperature and
  229. high pressure.  Hydrogen gas can burn explosively
  230. in the presence of oxygen.
  231.  
  232. * Hydrogen bomb or H-bomb: (from Herman) An extremely
  233. powerful type of atomic bomb based on nuclear fusion.
  234. The atoms of heavy isotopes of hydrogen (deuterium and
  235. tritium) undergo fusion when subjected to the immense
  236. heat and pressure generated by the explosion of a nuclear
  237. fission unit in the bomb.
  238.  
  239. * Hydrogen embrittlement:  A decrease in the fracture
  240. strength of metals (embrittlement) due to the incorporation
  241. of hydrogen within the metal lattice.
  242.  
  243. * Hydromagnetic Instability:  See MHD Instability
  244.  
  245. * Hydromagnetics:  see magnetohydrodynamics (MHD)
  246.  
  247.  
  248.  
  249.  
  250.  
  251.