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中国在仿星器上的研究、成果和进展是怎样的? 托卡马克装置与仿星器的对比

2020-10-17知识15

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? 感谢邀请。托卡马克装置是如何加热质子的?关于人类实现可控核聚变的方法,目前有三种设想,包括惯性约束核聚变、磁约束核聚变和超声波核聚变。其中磁约束核聚变是目前主流的研发方向,通过磁约束进行核聚变的装置我们通常称之为托卡马克装置。目前对于托卡马克装置中质子的加热主要有以下几种方法:1、欧姆加热我们知道等离子体本身具有导电性,因此我们可以利用托卡马克装置中产生磁场旋转变化的环形电流对等离子体本身进行电加热,其加热理论遵循欧姆定律,也被称为欧姆加热。但是随着等离子体温度的升高,其电阻会迅速降低,导致加热效果逐渐下降,因此欧姆加热也有其局限性,要达到核聚变点火温度,还需要多种辅助措施。2、中性粒子束注入由于欧姆加热的局限性,想要对等离子体进行更高温度的加热可以选择中性粒子束注入。我们知道温度是微观粒子运动剧烈程度的一种宏观表现,如果我们把运动速度更高的粒子直接注入到等离子体中,不就相当于对其加热了吗?但是为什么要注入中性粒子呢?因为托卡马克是磁约束核聚变,如果直接注入等离子体,在进入强磁场时等离子体会受到偏转作用,导致射入的等离子体转向表面区域,而且由于磁场的不均匀性,这些等离子体如果和磁约束。

中国在仿星器上的研究、成果和进展是怎样的? 托卡马克装置与仿星器的对比

托卡马克装置? 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)。最初是由位于苏联莫斯科的库尔恰托夫研究所的阿齐莫维齐等人在20世纪50年代发明的。托卡马克的中央是一个环形的真空室,外面缠绕着儿所线圈。在通电的时候托卡马克的内部会产生巨大的螺旋型磁场,将其中的等离子体加热到很高的温度,以达到核聚变的目的。相比其他方式的受控核聚变,托卡马克拥有不少优势。1968年8月在苏联新西伯利亚召开的第三届等离子体物理和受控核聚变研究国际会议上,阿齐莫维齐宣布在苏联的T-3托卡马克上实现了电子温度 1 keV,质子温度 0.5 keV,nτ=10的18次方m-3.s,这是受控核聚变研究的重大突破,在国际上掀起了一股托卡马克的热潮,各国相继建造或改建了一批大型托卡马克装置。其中比较著名的有:美国普林斯顿大学由仿星器-C改建成的 ST Tokamak,美国橡树岭国家实验室的奥尔马克(Ormark),法国冯克奈-奥-罗兹研究所的 TFR Tokamak,英国卡拉姆实验室的克利奥(Cleo),西德马克斯-普朗克研究所的 Pulsator Tokamak。托卡马克装置:20世纪70年代后期到80年代中期,世界各国陆续建成了四。

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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。

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仿星器和托卡马克有什么区别? 上面已经说的很好啦~补充一些基础内容,图片、视频和新的结果~直观的区别—托卡马克就像个游泳圈,帅…

#核聚变

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