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超导托卡马克的HT-7超导托卡马克简介 全超导托卡马克在哪里

2020-07-21知识8

全超导托卡马克核聚变实验装置的基本原理 核能是能源家族的新成员,包括裂变能和聚变能两种主要形式。裂变能是重金属元素的核子通过裂变而释放的巨大能量。受控核裂变技术的发展已使裂变能的应用实现了商用化,如核(裂变)电站。裂变需要的铀等重金属元素在地球上含量稀少,而且常规裂变反应堆会产生放射性较强的核废料,这些因素限制了裂变能的发展。聚变能是两个较轻的原子核聚合为一个较重的原子核并释放出的能量。目前开展的受控核聚变研究正是致力于实现聚变能的和平利用。其实,人类已经实现了氘氚核聚变-氢弹爆炸,但那是不可控制的瞬间能量释放,人类更需要受控核聚变。维系聚变的燃料是氢的同位素氘和氚,氘在地球的海水中有极其丰富的蕴藏量。经测算,l升海水所含氘产生的聚变能等同于300升汽油所释放的能量。海水中氘的储量可使人类使用几十亿年。特别的,聚变产生的废料为氦气,是清洁和安全的。因此,聚变能是一种无限的、清洁的、安全的新能源。这就是世界各国尤其是发达国家不遗余力竞相研究、开发聚变能的根本原因。受控热核聚变能的研究主要有两种-惯性约束核聚变和磁约束核聚变。前者利用超高强度的激光在极短的时间内辐照氘氚靶来实现聚变,后者则利用强磁场可很好地约束带电粒子的特性,。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。EAST全超导非圆截面托卡马克实验装置,又称“人造太阳”,有什么作用? 托卡马克不是模拟,就是核聚变反应装置。下面摘抄部分资料:托卡马克是前苏联科学家于20世纪60年代发明的环形磁约束受控核聚变实验装置。经过近半个世纪的努力,在托卡马克。全超导托卡马克核聚变实验装置的装置概况 建设背景上世纪90年代初,库尔恰托夫研究所所长卡托姆采夫院士致信李正武院士,表示愿意赠送T-7给中国,该信被转交到时任等离子体所所长的霍裕平院士。等离子体所认真分析了国际核聚变发展的趋向,抓住机遇,果断决策,接收了T-7装置,并动员和组织了全所主要的人力、财力和工程技术力量,投入装置的建设。T-7装置不是简单的引进,而是根据我们的研究和实验要求进行了根本性改造:将原48个纵场线圈合并改造成24个,并重新设计制作了新的真空室,增加了34个新的窗口,大大改善了装置的可接近性。为开展高功率辅助加热和长脉冲运行实验,设计安装了真空室内主动水冷内衬和新的垂直场系统。建成了国内最大的低温液氦系统和大功率电源系统等九个子系统,使一个原本不具备物理实验功能的T-7装置改造成能够开展多种实验的先进装置-中国第一个、世界第四个超导托卡马克HT-7。发展过程1990年10月,与俄协议正式生效;1991年3月,HT-7正式立项;1991年6月T-7所有部件运抵等离子体所;1993年国际上12位著名核聚变科学家组成的国际评估小组对HT-7进行评估,称HT-7是“发展中国家最先进的托卡马克装置,并能进行准稳态运行,使中国核聚变研究接近世界核聚变的前沿”;1994年5月。世界上第一台全超导托卡马克核聚变(EAST)实验装置是在哪里研制成功的?安徽省合肥市西部的“科学岛”.安徽合肥的中国科学院等离子体物理研究所超导托卡马克装置的EAST 为了在近堆芯的高参数条件下研究等离子体的稳态和先进运行,深入探索实现聚变能源的工程、物理问题,等离子体所在成功建设中国第一个超导托卡马克HT-7的基础上,提出了“HT-7U全超导非圆截面托卡马克装置建设”计划。为使国内外专家易于发音、便于记忆同时又有确切的科学含义,项目的名称在2003年10月正式由HT-7U改为EAST。EAST由实验“Experimental”、先进“Advanced”、超导“Superconducting”、托卡马克“Tokamak”四个单词首字母拼写而成,它的中文意思是“先进实验超导托卡马克”,同时具有“东方”的含意。EAST装置是我国自行设计研制的国际首个全超导托卡马克装置(右图),其主要技术特点和指标是:16个大型“D”形超导纵场磁体将产生纵场强度 BT=3.5 T;12个大型极向场超导磁体可以提供磁通变化 ΔФ≥10 伏秒;通过这些极向场超导磁体,将能产生≥100万安培的等离子体电流;持续时间将达到1000秒,在高功率加热下温度将超过一亿度。EAST装置的主机部分高11米,直径8米,重400吨,由超高真空室、纵场线圈、极向场线圈、内外冷屏、外真空杜瓦、支撑系统等六大部件组成。其实验运行需要有大规模低温氦制冷、大型高功率脉冲电源及其回路、大型超导体测试、。关于中国的“人造太阳”。 中科院等离子体物理研究所所长李建刚说,虽然「人造太阳」的奇观在实验室中已经出现,但离真正的商业运行还有相当长的距离,「人造太阳」所发出的电能在短时间内还不可能。

#原子能#超导体#等离子#核聚变#低温等离子体

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