托卡马克装置中的mhd

托卡马克装置发电原理是什么？ 托卡马克，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、真空室、磁、线圈。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。托卡马克采用的磁约束装置是如何运行的？ 前苏联科学家设计的热核反应装置—托卡马克采用的就是磁约束装置。在这种装置中，聚变反应是在环状圆管内进行的。管上绕的通电超导线圈产生强磁场，使等离子体在管的中心线上做圆周运动，不和管壁接触。首先用电磁感应产生的大电流的欧姆热将等离子体加热到1000万摄氏度，再用注入高能中性粒子束等方法使等离子体达到亿度高温。超导托卡马克装置只能运行几百秒吗？为什么？ 托卡马克装置的原理就是不能连续运行的，它只是一个“试验装置”，目的是尽可能提高温度，以达到“一亿度”的指标。这里的“几百秒”也不是“聚变时间”，而是“放电时间”，意思就是通过放电来加热等离子体，与什么“聚变”还差的远呢。真正能够持续运行的，目前只有“仿星器”那一种装置，但它能够达到了温度，比托卡马克装置差太多…为了提高托卡马克装置中的等离子体的温度，实际上，首先在装置中，不是“一开始就是等离子体”，而是“气体”，中性的气体。为了提高气体温度，就需要给气体“加热”。但又不能“用火去烤”，只能先采用“放电击穿气体”的办法来“加热气体”。而大家都知道，首先要产生一个“高压电脉冲”来击穿气体（目前FAST使用的是氢气，还没有使用氘氚混合气体），击穿之后，还需要不断的放电来加热气体，直至气体变成等离子体。在“磁约束”的条件下，“放电击穿气体”也不是容易的，不像日光灯管那样简单。能“放电几百秒”已经不错了，但还不能达到“聚变温度”。如果想进一步的提高温度，就必须采用其它办法，如“微波加热”等。这些都是“受控热核聚变”的常识，随便找本书看看就知道了，也不保密。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、托卡马克装置到底是用来控制核聚变的还是用来进行等离子发电的？ 托卡马克是一种磁场约束的等离子体状态。它可以用来控制核聚变的过程。托卡马克里面的物质进入了物质的第四态，俗称等离子体状态。太阳就是一种等离子体态的物质。现在的科技还没达到在地球上约束核聚变的过程，目前ITER计划就是进行人造太阳，即采用磁约束托卡马克装置来进行人工核聚变，产生能量。聚变托卡马克装置中的等离子体与面向第一壁有哪些相互作用 托卡马克与激光惯约有一点是相同的，都是非连续的，其第一壁最终必须耐受托卡马克内高温旋转磁流体的冲击,达到1000秒以上即具备建堆发电的条件。托卡马克最有可能(是唯一的)实现第一代核聚变发电的装置，而且,几乎可以肯定的是托卡马克装置随着人类科技能力的进步终遭淘汰，当然了，二者并不矛盾，这也算是人类长期探索的一个结论。前段时间很火的超导托卡马克装置俗称“人造太阳”有没有人可以说一下前景和用处？ 可用于运行核聚变的装置，能用来代替原来的核裂变。核聚变比核裂变更安全环保，且环保很多。用于核聚变的材料量超多，有了这个托马斯装置，就能利用这些材料了。核聚变释放的能量比核裂变释放的能量高的多。参考：氢弹是核聚变，原子弹是核裂变。太阳也是核聚变。注：核聚变很可能是未来主要能源。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…超导托卡马克装置只能运行几百秒吗？为什么？ 燃料只能维持这么久，火柴点燃只能然10几秒是一个道理。可以借鉴喷气发动机结构原理试试，前端将反应粒子不断注入相当于压气机，托卡马克装置相当于喷气发动机的火焰筒，聚变后的超高温等离子体要不喷入发电装置直接输出电能要不喷入蒸汽发生器推动发动机发电。托卡马克装置怎样才能算研制成功？ 俯仰君陪你解答科学问题何为托卡马克装置？托卡马克装置是使用磁约束方式进行受控核聚变的装置。最初的托卡马克装置在上世纪五十年代由前苏联科学家发明。地球上化学能源的过度使用已经造成了许多严重的后果。随着能源危机的加重，各国都迫切需要开发清洁能源，而可控核聚变的成功开发，则意味着人类也许能获得永久的清洁能源。虽然如今各国在托卡马克装置的研究中获得了许多重大突破，但是距离实际商用还有很长的路要走。具体原因有很多：磁约束线圈：托卡马克装置需要使用数量庞大的线圈来产生磁力对等离子体进行磁约束。线圈在高负载的情况下会有很大的能量损耗，还会产生很大的热量。虽然很多国家的研究机构现如今都改用超导线圈，但是超导线圈需要在低温情况下才能使用，维持线圈低温也需要很大的能量。所以常温超导材料对于托卡马克装置来说至关重要。聚变能量的使用：如今的托卡马克装置聚变产生的能量都是以脉冲的形式存在的，如何将聚变产生的能量变得可以为人类所用也是一个亟待解决的问题。聚变能量持久输出：如今我国已经突破了100秒持续稳定核聚变。但是对于大规模应用来说，100秒只是弹指一瞬。如果想要长期持久地使用核聚变能源，反应堆就需要实现连续数年甚至

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