托卡马克超导磁体设计方法 托卡马克核聚变的实验装置

为下列一则新闻拟写标题，不超过15个字 答案：解析：“人造太阳”（1分）年内（2分）“发光”（2分）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！EAST超导托卡马克核聚变实验装置如何制造的？有哪些用途？ 核聚变能以氘氚为燃料，具有安全、洁净、资源无限3大优点，是最终解决我国乃至全人类能源问题的战略新能源。国家重大科学工程项目EAST超导托卡马克核聚变实验装置(原名HT-7。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，。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、。托卡马克核聚变的实验装置 “超导托卡马克核聚变2113”实验包括一个具有非圆小5261截面的大型4102超导托卡马克实验1653装置和低温、真空、水冷、电源及控制、数据采集和处理、波加热、波驱动电流、诊断等子系统。其中超 导托卡马克装置是本项目的核心。而超导托卡马克装置又包括超导纵场与极向场磁体系统、真空室、冷屏、外真空杜瓦及面对等离子体部件等部件。承担各部件设计的工程技术人员，在充分集思广益、充分发挥创新能力的基础上，借鉴国际上同类装置的经验，通过一丝不苟的努力工作，目前各项工作的进展呈良性循环-设计推动了预研工作的进行，预研工作的结果又使设计得到进一步优化。为世界近堆芯聚变物理和工程研究搭建起了一个重要的实验平台，为我国磁约束核聚变研究的进一步发展，提升中国磁约束聚变物理、工程、技术水平和培养高水平人才奠定了坚实基础。EAST是世界上唯一投入运行的全超导磁体的托卡马克装置，将为国际热核聚变实验堆（ITER）的建设及聚变能的发展做出了重要贡献。人造小太阳的高温等离子体如何实现放电？ EAST”的主要部件就是16个超导线圈组成的环形，电离后产生的带电粒子会因为磁场的影响在环形磁场内做螺旋运动，产生电流.理想状态下，带电粒子由于磁场的约束只在磁场内部运动，不会产生损失，但是由于各种原因（磁场不够.

#超导体#核聚变#原子能#等离子#低温等离子体