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Internet Message Format  |  1999-11-12  |  15.0 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 9/26 (I)
  5. Supersedes: <fusion-faq/glossary/i_934543711@rtfm.mit.edu>
  6. Followup-To: sci.physics.fusion
  7. Date: 11 Nov 1999 12:25:31 GMT
  8. Organization: Princeton University
  9. Lines: 318
  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/i_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 Glossary 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 Glossary does NOT 
  23.          discuss unconventional forms of fusion (like Cold Fusion).
  24. X-Last-Updated: 1995/02/07
  25. Originator: faqserv@penguin-lust.MIT.EDU
  26. Xref: senator-bedfellow.mit.edu sci.physics.fusion:44257 sci.answers:10854 news.answers:170840
  27.  
  28. Archive-name: fusion-faq/glossary/i
  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 9:  Terms beginning with "I"
  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. IIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIII
  58.  
  59. # I:  variable used to indicate total current through a conductor.
  60.  
  61. @ IAEA:  International Atomic Energy Agency; see entry
  62.  
  63. @ IBHP:  Integrated Biological Hazard Potential; see entry
  64.  
  65. @ ICE: Ion Cyclotron Emission; see entry
  66.  
  67. @ ICF:  Inertial Confinement Fusion; see entry
  68.  
  69. @ ICH:  Ion Cyclotron Heating - see ICRH
  70.  
  71. @ ICRF:  Ion Cyclotron Range of Frequencies
  72.  
  73. @ ICRH:  Ion Cyclotron Resonance Heating; see entry
  74.  
  75. @ IEEE:  Institute of Electrical and Electronic Engineers; see entry
  76.  
  77. @ INEL:  Idaho National Engineering Laboratory; see entry
  78.  
  79. @ IPP:  Max Planck Institute for Plasma Physics; see entry
  80.  
  81. @ IR:  Infrared (region of the electromagnetic spectrum)
  82.  
  83. @ ITER:  International Thermonuclear Experimental Reactor; see entry
  84.  
  85. % Idaho National Engineering Laboratory:  U.S. Department of energy
  86. laboratory involved in engineering studies for fusion and fission
  87. reactors, among other things.  Not surprisingly, located in Idaho.
  88.  
  89. * Ignition:  In fusion, as in an ordinary (chemical) fire,
  90. ignition is the point where the temperature and confinement
  91. of heat in the fuel (plasma in the case of fusion) are 
  92. such that energy released from ongoing reactions is sufficient
  93. to maintain the temperature of the system, and no external
  94. heating is needed.  An ignited fusion plasma produces so 
  95. much energy from fusion reactions that the plasma is fully
  96. heated by fusion reaction products (alpha particles in the
  97. case of D-T fusion), and the plasma no longer needs any 
  98. external source of power to maintain its temperature.
  99. (The plasma may, however, still need something to maintain 
  100. its confinement; this gives us control over the fusion 
  101. reaction and helps prevent fusion reactors from having 
  102. "meltdown" problems like fission reactors.)
  103.  
  104. * Ignition Temperature:  For given values of density and
  105. energy confinement, the temperature at which ignition occurs.
  106. (see ignition above)
  107.  
  108. > Impact Fusion:  Fusion approach where a "fuel" projectile
  109. is acclerated and impacted into either a stationary target or
  110. another projectile.  (Valuable for scientific purposes but
  111. not a candidate for a fusion energy source because the
  112. likelihood of fusion occurring in a single collision is 
  113. too low.  Multiple accelerated pellets colliding with spherical
  114. symmetry might be a viable inertial confinement approach, though.)
  115.  
  116. * Impact fusion drivers:  macroparticle/projectile accelerator
  117. which could be used in inertial confinement fusion.
  118.  
  119. * Impurities: atoms of unwanted elements in the plasma, 
  120. which tend to degrade plasma performance, and in the case of 
  121. fusion plasmas tends to inhibit fusion ("poisoning the reactor").
  122. See also poisoning.
  123.  
  124. * Impurity Control:  Processes which reduce or control the level
  125. of impurities in a plasma, and thereby improve its quality;
  126. see also wall conditioning.
  127.  
  128. * Inboard side:  portion of a tokamak (or other toroidal device)
  129. closest to the central axis.  (As distinguished from "outboard side.")
  130.  
  131. * Incoherent scattering:  Type of scattering in which the scattering
  132. elements act independently, so that no definite phase relationships
  133. exist among the different parts of the scattered 
  134. beam (particles or photons).
  135.  
  136. & Index of Refraction:  For a given wavelength, this is the ratio 
  137. of the velocity of light in vacuum (c) to the velocity of light
  138. in a refractive material (e.g., glass, plasma, etc.).
  139.  
  140. & Inductance:  Characteristic relating the magnetic flux generated
  141. through a loop of wires to the current in the wires; Phi=LI.
  142.  
  143. & Induction:  A changing magnetic flux through a current loop will
  144. induce an electric field which will drive a current through the loop.
  145. This is the principle behind an AC transformer, where an oscillating
  146. electric voltage in one loop of the transformer creates a current
  147. which generates an oscillating magnetic field, which then induces
  148. a different voltage and current in a second loop.
  149.  
  150. * Inductive Current Drive:  Method to drive current in a toroidal
  151. plasma by using the torus of conducting plasma as the second coil
  152. in a transformer.  The primary coil usually runs down the center
  153. of the torus; changes in the current driven through the primary
  154. coil create changing magnetic fields which drive current in
  155. the plasma.  The current thus driven can be used to heat the plasma
  156. as well (see also ohmic heating; induction).
  157.  
  158. * Inertial Confinement Fusion:  Approach to fusion where the plasma
  159. is imploded so quickly that the inertia of the converging particles
  160. is so high that many fuse before they disperse.  This is the method
  161. used in a hydrogen bomb; ICF schemes for power production usually
  162. use small pellets of fuel in an attempt to make "miniature"
  163. h-bomb type explosions.  Methods for imploding the pellet include
  164. bombardment from all sides with high-powered laser and particle
  165. beams, and of course implosion in a fission bomb.  Parts of ICF
  166. fusion research remain classified due to their military 
  167. implications and applications, though much ICF research was recently
  168. declassified.
  169.  
  170. * Instability:  A state of a plasma (or any other physical system) 
  171. in which a small perturbation amplifies itself to a considerable 
  172. alteration of the state of the system.  In plasmas instabilities
  173. sometimes leads to disruptions (see entry).  Most instabilities are 
  174. associated with waves and other natural modes of oscillation in the plasma, 
  175. which can sometimes grow.  There are (unfortunately!) 
  176. many kinds.   See also:  Flute instability, MHD instability, 
  177. Interchange instability, microinstability, kink instability, 
  178. resistive instability, trapped particle instability, 
  179. two-stream instability, universal instability, and 
  180. velocity-space instability.
  181.  
  182. % Institute of Electrical and Electronic Engineers:  Professional
  183. society for this branch of engineering.
  184.  
  185. * Integrated Biological Hazard Potential (IBHP):  Total
  186. biological hazard potential of a collection of radioactive
  187. materials summed over their decay lifetimes.  See also BHP.
  188. One measure of the IBHP is the amount of water one would need
  189. to use to dilute the materials to the point where the water
  190. would be safe to drink.
  191.  
  192. * Integrated neutron flux:  Sum (integral) of the neutron
  193. flux (neutrons per unit time per unit area, see flux)
  194. over all time; total number of neutrons which passed through
  195. a unit area.  Important figure-of-merit in testing effects of
  196. neutron radiation on materials, and in assessing how long
  197. such materials can survive exposure to neutron sources
  198. (such as fission reactor cores and D-T fusion plasmas).
  199.  
  200. * Intensity:  This term has different meanings in different
  201. contexts.  Can refer to the amount of power (energy per unit
  202. time) incident on a unit surface area, or flowing through a
  203. unit volume.  Can refer to the number of particles or photons
  204. incident, per unit time, on a unit area, or flowing through 
  205. a unit volume.  Also, for an amount of a radioactive material,
  206. intensity can refer to the number of radioactive disintegrations
  207. per unit time. 
  208.  
  209. * Interchange Instability:  In the simplest form, if you
  210. place a high-density fluid on top of a low density fluid,
  211. gravity will pull the high density fluid downwards so that
  212. the low-density fluid ends up on top.  The two fluids
  213. therefore interchange places.  More generally, an interchange
  214. instability occurs when two types of fluid are situated with
  215. an external force such that the potential energy is not
  216. a minimum; the two fluids will then interchange locations to
  217. bring the potential energy to a minimum.  In plasmas with 
  218. magnetic fields, the plasma may interchange position with
  219. the magnetic field.  A prime example is the flute instability 
  220. in mirror machines.  (See MHD, instability, flute, mirror.)
  221.  
  222. * Interference:  When two waves propagate through the same
  223. region of space, they interfere with each other.  Neither
  224. wave is altered, but the amplitudes of the waves add (or
  225. cancel, if they're of opposite sign) to give the total 
  226. effect to the medium at that point.  
  227.  
  228. * Interferometer:  Device which measures changes in a medium
  229. by looking at effects on the interference of two waves which
  230. are passed through that medium.  See interferometry,
  231. laser interferometer, optical inteferometer, Fabry-Perot 
  232. interferometer, microwave interferometer.
  233.  
  234. * Interferometry:  Method of gathering information about a
  235. medium by using an interferometer or similar technique.
  236.         Optical - Uses light as the wave to be interfered.
  237.         Microwave - Uses microwaves instead.  Microwave interferometry
  238.    is especially useful in plasma physics for measuring plasma 
  239.    densities.
  240.  
  241. > Internal ring devices:  Toroidal configurations in which 
  242. current-carrying rings are suspended (either mechanically
  243. or magnetically) inside the plasma chamber.
  244.  
  245. % International Atomic Energy Agency: (from Herman)  An
  246. autonomous intergovernmental organization established in 1956
  247. with the purpose of advancing peaceful uses of atomic energy,
  248. with headquarters in Vienna.
  249.  
  250. > International Thermonuclear Experimental Reactor (ITER):
  251. Huge fusion reactor being planned by the EC, US, Japan,
  252. and Russia (former USSR?).  Should generate far more
  253. energy than it consumes.  Research goals include engineering
  254. studies of reactor materials, component designs for steady-state
  255. devices, and testing/proving commercial feasibility.  Discussed
  256. in sections 5 and 9.
  257.  
  258. * Ioffe Bars:  Special configuration of conductors which, when
  259. added to a conventional magnetic mirror, generate a "magnetic
  260. well" which stabilizes the mirror against MHD instabilities.
  261.  
  262. & Ion:  An atom (or molecule) which has become charged as a 
  263. result of gaining or losing one or more orbiting electrons.  
  264. A completely ionized atom is one stripped of all its electrons.
  265.  
  266. * Ion acoustic wave:  a longitudinal compression wave in the
  267. ion density of a plasma, which can occur at high electron
  268. temperatures and low frequencies, caused by a 
  269.  
  270. * Ion Cyclotron Emission (ICE):  As ions gyrate around in a magnetic
  271. field (see also larmor radius or cyclotron radius), they radiate 
  272. radio-frequency electromagnetic waves.  This is known as ion 
  273. cyclotron emission, and can be measured to help diagnose a plasma.
  274.  
  275. * Ion Cyclotron Resonance Heating:  Like Electron Cyclotron 
  276. Heating, but heats ions using waves near the ion cyclotron 
  277. frequency.  See Electron Cyclotron Heating.
  278.  
  279. * Ion diode:  Device for producing and accelerating ion beams
  280. for light ion drivers for inertial confinement fusion.  Ions 
  281. are produced in an anode plasma, extracted as space-charge-limited
  282. ion flow, and accelerated to the cathode, composed of a confined
  283. electron swarm, by an applied electric field.  Millions of 
  284. amperes of current at millions of volts have been produced this way.
  285.  
  286. * Ion Temperature: the temperature corresponding to the
  287. mean kinetic energy of the ions in a plasma.
  288.  
  289. & Ionization:  Process by which a neutral atom is converted to an ion 
  290. (or one ion is converted to another of a different type), by 
  291. removal or addition of electrons.
  292.  
  293. & Ionization Energy:  Generally refers to the amount of energy 
  294. required to strip a particular electron from an atom.  The 
  295. first-ionization-energy is a commonly used quantity in many fields 
  296. of physics and chemistry.  Typically measured in electron-volts.
  297. Equivalent to the atomic binding energy of the electron.
  298.  
  299. & Ionization Potential:  See ionization energy.
  300.  
  301. * Ionizing radiation:  Any high-energy radiation which can 
  302. displace electrons from atoms or molecules, thereby producing ions.
  303. Examples:  alpha-particle radiation; beta radiation; x-rays, 
  304. gamma, and hard ultraviolet light; and accelerated ions.
  305. Ionizing radiation in large quantities may cause severe skin 
  306. and tissue damage and adverse effects.  (On the other hand, 
  307. but not to belittle the hazards of radiation, we are 
  308. continuously exposed to a "natural background" of ionizing
  309. radiation too.) 
  310.  
  311. * Ionosphere:  Ionized region of the upper earth atmosphere, which
  312. behaves like a plasma, including reflection of AM radio waves and
  313. generation of auroral glows.
  314.  
  315. * Irradiation:  Process of exposure to radiation.
  316.  
  317. * Isomer, Nuclear:  two nuclei with the same nuclear mass (total
  318. number of protons and neutrons) but different nuclear compostions.
  319. (e.g.: T & 3He are isomers: T has 1p, 2n; 3He has 2p, 1n)
  320.  
  321. & Isotope: One of several species of the same element, 
  322. possessing different numbers of neutrons but the same number 
  323. of protons in their nuclei.  Most elements have several 
  324. stable isotopes, and also several possible unstable and 
  325. semi-stable isotopes.  The chemical and physical properties
  326. of the different isotopes are generally the same (except for the
  327. slight mass difference and the possibility of radioactivity).
  328. Examples include the hydrogen isotopes protium (ordinary
  329. hydrogen), deuterium, and tritium (two neutrons, one proton); 
  330. also uranium 238, 233, and 235.  The chemistry of an element 
  331. depends only on the number of protons (nuclear charge) and 
  332. is therefore the same for all isotopes of an element, but 
  333. the nuclear properties of different isotopes will be 
  334. different.  There are roughly 300 known stable isotopes,
  335. and over 1000 unstable ones.
  336.  
  337. & Isotropic:  adjective which describes a medium whose 
  338. physical properties are independent of the direction in
  339. which they are measured.
  340.  
  341.  
  342.  
  343.  
  344.  
  345.  
  346.