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托卡马克装置实现核聚变 核聚变试验装置托卡马克的等离子体需要的高温一千万度如何产生的?

2020-07-23知识12

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。如果核装置改用氦3作燃料,能否实现可控核聚变?核聚变反应是这个宇宙最常见的释放能量的方式,太阳和所有的恒星都是用这种方式释放着光和热。人类也用这种方式制造出威力。托卡马克核聚变装置那几个国家有 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。各国相继建造或改建了一批大型托卡马克装置。。全超导托卡马克核聚变实验装置的研究成果 HT-7装置1995年投入运行,经过多方面的改进和完善,装置运行的整体性能和水平有了很大的提高。13年来,物理实验不断取得重大进展和突破,获得了一系列国际先进或独具特色的成果。在中心等离子体密度大于2.2×1019/m3条件下,最高电子温度超过5 000万度;获得可重复大于60秒(最长达到63.95秒)、中心电子温度接近500万度、中心密度大于0.8×1019/m3的非感应全波驱动的高温等离子体;成功地实现了306秒的稳态等离子体放电,等离子体电流60kA,中心电子密度0.8×1019/m3,中心电子温度约1 000万度;2008年春季,HT-7超导托卡马克物理实验再次创下新纪录:连续重复实现了长达400秒的等离子体放电,电子温度1 200万度,中心密度0.5×1019/m3。这是目前国际同类装置中时间最长的高温等离子体放电。同时,还在HT-7上开展了石墨限制器条件下的运行模式、等离子体物理特性和波加热、波驱动高参数等离子体物理特性以及高参数、长脉冲运行模式等世界核聚变前沿课题的研究,出色完成了国家“863”计划和中科院重大课题研究任务。HT-7实验的成功使中国磁约束聚变研究进入世界先进行列,也使HT-7成为世界上(EAST建成之前的)第二个全面开放的、可进行高参数稳态条件下等离子体物理。托卡马克装置是否能实现可控核聚变? 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个大型的。托卡马克装置如果缩小了,他还能进行核聚变吗,会不会无效或产生爆炸? 缩小了干嘛,做玩具吗?现在国家核聚变那些装置是最小的了,只是为了实验,做得太大了缺心眼。如果考虑往外输能,建堆,发电,据说很大,现在除了法国哪个,谁也干不起。

#核聚变#等离子#低温等离子体#原子能

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