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托卡马克电流和密度关系 托卡马克的结构原理

2020-10-07知识5

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…

托卡马克电流和密度关系 托卡马克的结构原理

可控核聚变到底卡在哪里了,感觉现在进展很缓慢? 可控核聚变概念早在1933年就被提出了,对可控核聚变技术的研究则始于1939年,如果从美国物理学家贝特通过实验证实,把一个氘原子核用加速器加速后和一个氚原子核以极高的速度碰撞,两个原子核发生了融合,形成一个新的原子核—氦外加一个自由中子,在这个过程中释放出了17.6兆电子伏的能量算起,对该技术的的研究已经持续了整整81年。在这近一个世纪的研究历程中,可控核聚变面临过许许多多的难点,然而归根结底难点始终只被卡在一个问题上,那就是材料耐热。核聚变是两个较轻的原子核聚合为一个较重的原子核,并释放出能量的过程,在这个过程中核聚变链式反应所释放出来的热量跟太阳的温度时一样的。太阳本身就是一个巨大的可控核聚变装置,其中心温度大约是表面温度的3600多倍,一般认为太阳的表面温度约为5500℃,照此计算,那么太阳中心的温度大约为19800000℃。目前人类所掌握的最耐高温的材料是一种叫做五碳化四钽铪的合金(化学式为Ta4HfC5),它的熔点为4215℃。而可控核聚变的发生链式反应时所释放的能量接近太阳中心温度,这就意味着人类即使成功进行可控核聚变也没有任何一种材料能够经受得住19800000℃高温考验,这就是研究可控核聚变技术所面对的唯一难点。如果。

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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!

托卡马克电流和密度关系 托卡马克的结构原理

仿星器和托卡马克有什么区别? 拿仿星器和托卡马克相比,二者各擅胜场,却又有着各自的缺点。托卡马克在等离子约束性能方面有一定优势,但是由于等离子电流的不稳定性,容易发生“大破裂”故障,进而对反应装置造成重大损坏。因此,科学家对托卡马克的研究,很大一部分精力就是用在了避免“大破裂”上 而仿星器由于没有等离子电流,所以根本不存在大破裂的风险,运行起来也就更加稳定。但是,仿星器难以推广的最大原因在于其工程难度和资金投入都大得难以估量。正因如此,当前世界上成功建造大型仿星器的国家只有两个—日本和德国。就连美国,也曾因经费攀升、工程延后等原因,在大型仿星器项目前铩羽而归。

核工业西南物理研究院建院于1965年,隶属中国核工业集团公司,是我国最早从事核聚变能源开发的专业研究院,集科学研究、技术开发、人才培养、生产经营于一体。在国家有关部委的支持下,依托核工业体系,经过40多年的努力,拥有完整的进行核聚变能源开发所需的学科及相关实验室,先后承担并出色完成国家“四五”重大科学工程项目“中国环流器一号装置研制”及“十五”“中国环流器二号A(HL-2A)装置工程建设项目”建设任务,实现了我国核聚变研究由原理探索到大规模装置实验的跨越发展,是我国磁约束核聚变领域唯一获得过国家科技进步一等奖单位。首创的分子束加料技术广泛应用于JET等国际知名聚变研究装置,HL-1M(HL-1的改进装置)装置实验研究数据列入ITER实验数据库,12种等离子体诊断设施列入国际托卡马克物理活动(ITPA)组织的诊断数据库,为我国核聚变能源开发事业做出了重要贡献。本院创建于二十世纪六十年代中期,位于四川省乐山市郊区,“七五”期间部分迁至成都市,九十年代于成都市近郊新建了聚变研究实验基地,2000年与成都理工大学合作在乐山基地创办了“成都理工大学乐山学院”,该学院2003年发展为“成都理工大学工程技术学院”。全院现有职工1700余人,科技。

什么是托卡马克 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)。。

如何评价中国「人造太阳」东方超环 EAST 首次实现 1 亿度运行? [8]https://www. euro-fusion.org/news/de tail/detail/News/50-years-of-lawson-criteria/ ? 7106 ? ? 193 条评论 ? ? ? 喜欢 ? 继续浏览内容 。

托卡马克的结构原理 在托卡马克装置中,欧姆线圈的电流变化提供产生、建立和维持等离子体电流所需要的伏秒数(变压器原理);极向场线圈产生的极向磁场控制等离子体截面形状和位置平衡;环向场线圈产生的环向磁场保证等离子体的宏观整体稳定性;环向磁场与等离子体电流产生的极向磁场一起构成磁力线旋转变换的和磁面结构嵌套的磁场位形来约束等离子体。同时,等离子体电流还对自身进行欧姆加热。等离子体的截面形状可以是圆形,也可以与偏滤器(位于真空室内部的边缘区域,通过产生磁分界面将约束区与边缘区隔离开来,具有排热、控制杂质和排除氦灰等功能的特殊部件)位形结合设计成D形。在托卡马克装置上,已可通过大功率中性束注入加热和微波加热使等离子体达到和超过氘一氚有效燃烧所需的温度(>;10K),最高已达4.4×10K。加大装置尺寸,约束时间大致按尺寸的平方增大。此外,还可通过提高环向磁场、优化约束位形和运行模式来提高能量约束时间。实验结果表明,托卡马克装置已基本满足建立核聚变反应堆的要求。

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#核聚变#原子核

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