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美国托卡马克装置达到的最高温度 托卡马克装置是如何加热质子的?如果模仿对撞机原理使质子对撞产生聚变会更容易吗?

2020-10-06知识14

托卡马克装置小型化的难点,是否主要在于反应温度与离子自由度的关系? 据我可怜的核物理知识推测,难点应该主要是约束装置很难小型化。前提是不谈点火和维持,只要求小型化的话…

美国托卡马克装置达到的最高温度 托卡马克装置是如何加热质子的?如果模仿对撞机原理使质子对撞产生聚变会更容易吗?

托卡马克为什么是死路? 谢邀!为了回答这个问题,我还特意去查阅了相关资料。首先上图,让大家对托卡马克有一个了解!托卡马克是有前苏联专家提出来的,他的设想是!有一个真空体,用线圈缠绕这个真空体,通电,就会产生很强的螺旋磁场。进而将等离子加热到很高的温度,产生核聚变!因为是线圈磁体,所以发生核聚变的时候人可以控制它的大小!回到问题本身。为什么说托卡马克是一条死路呢!我觉得有以下的原因!第一,假如想成功做出来这个设备,那么用什么材料来做这个真空室,核聚变反应的威力非常的大,普通的材料能承受这么大的威力吗?第二!把线圈通电。直至真空体温度很高,高到里面的分子足以产生核聚变!请问,线圈到那么高的温度?还不融化吗?核聚变的温度可以融化目前地球上的任何无知!第三!假如找到特殊材料,解决了真空体和线圈,也就是说把分子加热到足以发生核聚变。那么这个时候,真的可以通过控制线圈通电量而控制核聚变的大小吗?答案是肯定的,不能。因为核聚变的速度非常的快。而要用通电量的大小来控制核聚变的反应大小,那么可以肯定的是,如果真的发生核聚变,那么改变通电量的大小对于核聚变作用的结果就是,不管加大或者减小电量。都不能影响到核聚变的大小!因为如果核。

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超导托卡马克需要那么高温度,什么材料才能承受那高的温度? 托卡马克(Tokamak)是一种利用磁约束来实现受控核聚变的环性容器。它的名字Tokamak来源于环形(toroidal)、真空室(kamera)、磁(magnit)、线圈(kotushka)。托卡马克的中央是。

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现在人类所能制造的最高温度能达到多少度?? 所能产生的最高温度是5.1亿摄氏度枣约比太阳的中心热30倍,该温度是美国新泽西州普林斯顿等离子物理实验室中的托卡马克核聚变反应堆利用氘和氚的等离子混合体于1994年5月27。

4万亿摄氏度是什么概念? 非常夸张的温度!下面列举一些对比,直观的感受下这个温度。(最后给出最高温度)太阳太阳的表面温度在5000到6000摄氏度,而核心聚变区不过1500万摄氏度,约为4万亿摄氏度的27万分之一!(开氏度换算为摄氏度,要减去273.15,因为是4万亿,所以这就忽略了)核弹那么还有没有比太阳还高的呢?有,人类就造出过。就是核弹,比如我国第一个原子弹,爆炸中心温度就有5000万摄氏度,不过这仅仅是小当量的。换做氢弹,甚至可以超过一亿摄氏度!托卡马克装置然后这还没有结束,人工核聚变装置—托卡马克,内部的温度更高。记得之前有过一篇报道,美国的一个托卡马克装置内部的等离子体温度甚至达到过5.1亿摄氏度。题外话:为什么人工聚变要这么高温度?太阳不也才1500万摄氏度吗?因为关键的一点,太阳有强大的引力约束,而地球上营造不了,只能提高温度来聚变。普朗克温度终极温度来了—普朗克温度。没错,这是目前科学界认为有意义的最高温度上限。数值为1.416833*10^32 K,是4万亿的3.5*10^19 倍!期待您点评!右上角关注哦!

托卡马克装置是如何加热质子的?如果模仿对撞机原理使质子对撞产生聚变会更容易吗? 托卡马克与高能粒子对撞机的运行目的不同。托卡马克是控制金属态氢离子的聚合反应,获取能量—电磁波。高能粒子对撞机是用电磁波控制金属态氢离子的运动轨迹。1、磁场里高速流动的物质转化为金属态氢离子,金属态氢离子聚合形成新元素的同时释放电磁波。2、托卡马克里金属态氢离子聚合反应产生能量—电磁波。3、大型高能粒子对撞机里金属态氢离子聚合反应形成新元素的同时释放电磁波;但是高能粒子对撞机无法承受高温、高压。

超导托卡马克装置只能运行几百秒吗?为什么? 为什么超导托卡马克装置只能运行几百秒?其实无论是是磁约束中的托卡马克还是仿星器、或者球形环、磁镜等还是惯性路子的国家点火装置,统统都不能连续运行,当然两者未来的前途也不一样,磁约束封闭环境比较适合用来发电,惯性类未来适合星际旅行的飞行器发动机等等;不过现在看来磁约束似乎更接近成功一些。托卡马克核聚变装置示意图可以从如下几个角度来看看这个可控核聚变的难度有多高。一、工作原理 从原理上看似乎并不难,不就是轻元素聚变成比较重的元素然后丢失的一些质量释放出巨大的能量,太阳上天天在发生!但难度也是由此而来的。首先太阳上有极高的温度和压力,我们地球上不具备,另外太阳是一个在宇宙空间的球体啊,极高温的等离子体等都受到太阳引力的约束,还有太阳会释放出高能粒子,最后比较关键,太阳聚变的元素是氢,但我们人类连最容易的氚氘聚变温度都难以到达,可想而知这有多难!二、材料选择 我们人类现有最耐高温的材料是钨,3410度,但即使如此,在5000万度的聚变等离子面前,连黄油都不如!幸亏等离子体是导电的,可以用磁场来约束它,这也导致了下一个问题。另外聚变时会产生中子等,内壁材料吸收了中子之后会嬗变具有放射性.三、成本分摊 问题。

当前世界上的“托卡马克”装置是否能满足新型核电站发电所需高温条件? 在世界上仅有的几个“托卡马克”装置中,达到3~4亿摄氏度的高温都已被实现,都比发电站所需要的温度高出许多。但不尽如人意的是,这样的高温持续时间都很短暂,而新型核发电站则是需要持久稳定的高温,“要得到更持久稳定的高温,目前看来惟一的方案就是增加设施的大小,因为磁场的强弱是随着电流强度增加而增加的。

托卡马克为什么要用超导技术? 托卡马克的核心原理是用等离子体隔热层阻隔核聚变反应的超高超高的温度!而这等离子体的持续产生需要持续超强大的电流!如果不用超导技术,那这么大的电流就在导体内会产生超高热,影响等离子体隔热层的持续产生。目前,中国 托卡马克持续工作时间为102秒!是5000万度超高温下全球第一!这已经是很难的了!

#核聚变#等离子体#对撞机

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