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。我国自行研制了可控热核反应实验装置“超导托卡马克”(英名称:EAST,俗称“人造太阳”).设可控热核实 A、可控热核反应装置中发生的核反应方程式是12H+13H→24He+01n,故A正确;B、核反应过程中质量数守恒,但质量不守恒,核反应过程中存在质量亏损,因此m1+m2≠m3+m4,故B错误;C、核反应过程中的质量亏损△m=m1+m2-m3-m4,释放的核能△E=△mc2=(m1+m2-m3-m4)c2,故C正确;D、这种装置的核反应是核聚变,我国大亚湾核电站所使用核装置是核裂变,它们的核反应原理不相同,故D正确;本题选不正确的,故选B;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、。
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