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超导托卡马克装置只能运行几百秒吗?为什么? 托卡马克装置和仿星器

2020-07-25知识5

中国在仿星器上的研究、成果和进展是怎样的? 谢谢邀请。仿星器不算涉密,所以可以回答。我只知道一个国内的仿星器,西南物理研究院(585所)在1971年…托卡马克装置 应该是可以选的,它既然知道了托克马克装置,就应该是考你关于核聚变的方程式,所以选这个应该是没有问题的仿星器和托卡马克有什么区别? 拿仿星器和托卡马克相比,二者各擅胜场,却又有着各自的缺点。托卡马克在等离子约束性能方面有一定优势,但是由于等离子电流的不稳定性,容易发生“大破裂”故障,进而对反应装置造成重大损坏。因此,科学家对托卡马克的研究,很大一部分精力就是用在了避免“大破裂”上 而仿星器由于没有等离子电流,所以根本不存在大破裂的风险,运行起来也就更加稳定。但是,仿星器难以推广的最大原因在于其工程难度和资金投入都大得难以估量。正因如此,当前世界上成功建造大型仿星器的国家只有两个—日本和德国。就连美国,也曾因经费攀升、工程延后等原因,在大型仿星器项目前铩羽而归。超导托卡马克装置只能运行几百秒吗?为什么? 为什么超导托卡马克装置只能运行几百秒?其实无论是是磁约束中的托卡马克还是仿星器、或者球形环、磁镜等还是惯性路子的国家点火装置,统统都不能连续运行,当然两者未来的前途也不一样,磁约束封闭环境比较适合用来发电,惯性类未来适合星际旅行的飞行器发动机等等;不过现在看来磁约束似乎更接近成功一些。托卡马克核聚变装置示意图可以从如下几个角度来看看这个可控核聚变的难度有多高。一、工作原理 从原理上看似乎并不难,不就是轻元素聚变成比较重的元素然后丢失的一些质量释放出巨大的能量,太阳上天天在发生!但难度也是由此而来的。首先太阳上有极高的温度和压力,我们地球上不具备,另外太阳是一个在宇宙空间的球体啊,极高温的等离子体等都受到太阳引力的约束,还有太阳会释放出高能粒子,最后比较关键,太阳聚变的元素是氢,但我们人类连最容易的氚氘聚变温度都难以到达,可想而知这有多难!二、材料选择 我们人类现有最耐高温的材料是钨,3410度,但即使如此,在5000万度的聚变等离子面前,连黄油都不如!幸亏等离子体是导电的,可以用磁场来约束它,这也导致了下一个问题。另外聚变时会产生中子等,内壁材料吸收了中子之后会嬗变具有放射性.三、成本分摊 问题。超导托卡马克装置只能运行几百秒吗?为什么? 要实现聚变反应长久.我们就要实现聚变物的自我约束.先说理论基础,物质只受两个场作用.一个是旋转场,另一个是张量场.与我们聚变反应的就只有旋转场.再来说说原子核和太阳是怎样把质子约束住的.1先说原子核.质子由三夸克组戊,中子由三夸克组成且夸克自身也旋转.中子与质子(6夸克形成一个中间细两头大的结构)形成一个上向左,下向右转的结构.相当于磁铁.而夸克本身也自旋形成6个旋转的半球形场.整体看上去就象一个球.这样由中子质子形成的发电机为6夸克形成的球状结构供电.使整个球带上正电.这样这个球又使质子及中子所受的力实现反转就是电磁力实现反转.就是靠这个球近受力大,远受力小.(在这里好象强力.弱力不存在了是真的吗?2再说太阳,太阳也有类似于半球结构的米粒结构.它起的作用应该就是把氢约束起来的结构.现在我来说我的观点:我们可以诱导聚变物自我约束.形成稳定的结构.方法就是旋转.托卡马克和仿星器两个各有什么特点,哪个更有可能实现商业化可控核聚变? 问题比较前沿,目的就是人造太阳!即托卡马克装置,仿星聚能太阳式发电放电制造清洁能源的核聚变!大家都知道太阳的热能光,是取之不尽用之不绝。原理就是太阳利用氢的同位素,‘氘、氚’在高温、高压下离子流碰撞;产生‘氦’放能,实现核聚变、讲白了就是放了一棵氢弹!是裂变到聚变过程中放能。托卡马克装置是仿星产能聚变堆,并聚变可控!目前人类实验装置,在超导磁力下、电子流引导氢同位素‘氘、氚’碰撞在等离子体下放能1000万-1亿度这是在10秒内发生可控聚变!这科技进步在 中国,在合肥!为人类未来实现清洁能源提供了新的方案,指明了方向。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。。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。

#等离子体#核聚变#太阳

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