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可控核聚变的实现难点是什么? 托卡马克电子温度现面临的问题

2020-10-07知识23

托卡马克为什么是死路?

可控核聚变的实现难点是什么? 托卡马克电子温度现面临的问题

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。

可控核聚变的实现难点是什么? 托卡马克电子温度现面临的问题

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!

可控核聚变的实现难点是什么? 托卡马克电子温度现面临的问题

为什么托卡马克装置越建越大? 近几十年来,托卡马克装置的尺寸越来越大,比如ITER。尺寸大的好处是什么?是为了提高磁场强度,从而加强…

托卡马克为什么先要用欧姆加热达一定温度才能用微波加热? 等离子体位形需要通过环向电流来维持,这个电流同时也对等离子体有加热作用,所以先有欧姆加热

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…

为什么高温没有上限,而低温却有一个绝对零度在限制? 先来看看我们所能理解的温度变化吧。273.15℃ 绝对零度,是温度的极限。目前,我们可以制造距绝对零度只差三千万分之一度的低温,但仍不可能得到绝对零度。264°C 铌钛合金的超导临界温度,这个温度下呈现超导抗磁的特性。240℃ 冥王星的最低温度120℃ 月球表面温度最低值117℃ 酒精的凝固温度,所以酒精的温度计可以在极地使用,而水银温度计不可以。90℃ 地球最低温、大气最低气温70℃ 北极最低气温50℃ 雪莲,世界上最不怕冷的花,即使-50℃,也鲜花盛开。42℃ 人体温度极限100℃ 开水700℃ 烟头、蚊香的温度1534℃ 高炉铁水3410℃ 钨的熔点熔点最高的物质是铪合金(Ta4HfC5),熔点高达4215℃地心温度约为6000℃太阳中心温度约为2000万℃。5亿℃ 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日创造出来的4万亿℃ 美国能源部布鲁克海文国家实验室(Brookhaven National Laboratory)用巨型粒子对撞机对撞金元素离子,制造出了“超级大爆炸”。制造出了有史以来实验室中的最高温度—4万亿摄氏度。从-273.15℃到4000000000000℃,看似温度没有上限,这不过是我们的错觉罢了。其实温度同样是有上限的。根据黑体辐射理论。

核聚变试验装置托卡马克的等离子体需要的高温一千万度如何产生的? 不知道楼主问的是托卡马克在开始运行的加热阶段还是以后理想运行态下的加热方式,因为一开始的加热阶段不能说是稳态。我都说下。托卡马克的加热方式有很多种:1。.

#等离子体#核聚变

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