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可控核聚变的实现难点是什么? 托卡马克二亿度

2021-03-11知识4

韩国成功研发人造太阳,这个用的是什么科学原理? 韩国聚变能研究所超导托卡马克先进研究中心宣布:在与首尔国立大学和62616964757a686964616fe78988e69d8331333433663065美国哥伦比亚大学的联合研究中,成功实现离子温度高于1亿度的20秒等离子体连续运行,这是2020年超导托卡马克先进研究中心等离子体中核聚变的核心条件之一。超导托卡马克先进研究是一种超导聚变装置,说得通俗一些,就是人造太阳,它成功地将离子温度超过1亿摄氏度的高温等离子体保持了20秒,创造了新的世界纪录。新研究将2019年超导托卡马克等离子体运动期间8秒的等离子体操作时间,延长了2倍以上,这是一项飞跃式成就。早在在2018年的实验中,超导托卡马克就首次达到了1亿度的等离子体离子温度,但持续时间仅约1.5秒。为了重新创造地球上太阳下发生的聚变反应,必须将氢同位素放入像超导托卡马克这样的聚变设备中,以创建离子和电子被分离的等离子体状态,离子必须被加热并保持在高温下。到目前为止,已经有其他聚变设备在1亿摄氏度或更高温度下短暂地操作等离子体。但没有一个打破了维持操作10秒或更长时间的障碍。这是常导装置的工作极限,在如此高的温度下,很难在聚变装置中长时间保持稳定的等离子体状态。在2020年的这项实验中,韩国超导。

2006年2月7日电,我国科学家成功完成了“托卡马克”实验装置,将会制造出世界上首个“人造太阳”。“人造太阳”是从氘浓度为3.0×10

托卡马克核聚变的研发背景 能源是社会发展的基石。以煤炭、石油、天然气等化石能源替代柴薪的第一次能源革命带来了社会经济的飞速发展。然而这些宝贵的资源就这样被燃烧掉,同时造成了严重的污染。据估 计,一百年后地球上的化石能源将会面临枯竭。面对着即将来临的能源危机,人类有了一个共同的梦想—寻求一种无限而清洁的能源来实现人类的持续发展。托卡马克核聚变研究举步维艰,根本原因是轻元素原子核的聚合远比重元素原子核的分裂困难。原子核之间的吸引力是很大的,但原子核都带正电,又互相排斥,只有当两个原子核之间的距离非常接近,大约相距只有万亿分之三毫米时,它们的吸引力才大于静电斥力,两个原子核才可能聚合到一起同时放出巨大的能量。因此,首先必须使聚变物质处于等离子状态,让它们的原子核完全裸露出来。然而,两个带正电的原子核越互相接近,它们之间的静电斥力也越大。只有当带正电的原子核达到足够高的动能时,这需要几千万甚至几亿摄氏度的高温,它们的碰撞才有机会使它们非常接近,以致产生聚合。1933年,人们用加速器使原子核获得所需的动能,在实验室实现了核聚变。可是从这样的核聚变中得到的能量比加速器消耗的能量要小得多,根本无法获得增益的能量。1952年,美国用。

可控核聚变的实现难点是什么? 托卡马克二亿度

什么是托卡马克 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

托卡马克的历史发展 二战末期,前苏联和美、英各国曾出于军事上的考虑,一直在互相保密的情况下开展对核聚变的研究。几千万、几亿摄氏度高温的聚变物质装在什么容器里一直是困扰人们的难题。二十世纪五十年代初期,前苏联科学家提出托e799bee5baa6e79fa5e9819331333361303032卡马克的概念。托卡马克(TOKAMAK)在俄语中是由“环形”、“真空”、“磁”、“线圈”几个词组合而成,这是一种形如面包(多纳)圈的环流器,依靠等离子体电流和环形线圈产生的强磁场,将极高温等离子状态的聚变物质约束在环形容器里,以此来实现聚变反应。1954年,第一个托卡马克装置在原苏联库尔恰托夫原子能研究所建成。当人们提出这种磁约束的概念后,磁约束核聚变研究在一些方面的进展顺利,氢弹又迅速试验成功,这曾使不少国家的核科学家一度对受控核聚变抱有过分乐观的态度。但人们很快发现,约束等离子体的磁场,虽然不怕高温,却很不稳定。另外,等离子体在加热过程中能量也不断损失。1985年,美国里根总统和前苏联戈尔巴乔夫总统,在一次首脑会议上倡议开展一个核聚变研究的国际合作计划,要求“在核聚变能方面进行最广泛的切实可行的国际合作”。后来戈尔巴乔夫、里根和法国总统密特朗又进行了几次。

如何评价中国「人造太阳」东方超环 EAST 首次实现 1 亿度运行? [8]https://www. euro-fusion.org/news/de tail/detail/News/50-years-of-lawson-criteria/ ? 7151 ? ? 190 条评论 ? ? ? 喜欢 ? 发现更大的世界。

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