国家点火装置（NIF）与托卡马克（Tokamak）型反应器的优缺点比较？ 托卡马克电输出

托卡马克如何发电？它是怎样输出电能的？ 托卡马克装置可以简单理解为一个环形的强大电磁场。发电原理简单分为下面这几步：1.托卡马克装置通电，产生强大的电磁场2.电磁场影响反应装置内部聚变反应3.聚变产生大量能量，加热海水4.水蒸气推动蒸汽轮机带动发电机进行发电超导托卡马克装置只能运行几百秒吗？为什么？ 燃料只能维持这么久，火柴点燃只能然10几秒是一个道理。可以借鉴喷气发动机结构原理试试，前端将反应粒子不断注入相当于压气机，托卡马克装置相当于喷气发动机的火焰筒，聚变后的超高温等离子体要不喷入发电装置直接输出电能要不喷入蒸汽发生器推动发动机发电。国家点火装置（NIF）与托卡马克（Tokamak）型反应器的优缺点比较？ http：//www. nature.com/nature/journ al/v506/n7488/full/nature13057.html 正如文中所说，NIF实现的所谓“正的能量输出”是指核聚变反应释出的能量比燃料(用于引发核聚变。核聚变发电，距离实用还有多远？目前遇到的主要障碍是什么？ 近日看到光明网《托卡马克核聚变实验装置辅助加热系统通过验收》，加上近年不断有所谓突破的新闻，而且国…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。既然托卡马克已经那么成功了，怎么还不用于核聚变发电？ 输出能量已经大于输入能量了，但离实用还有一定的距离。可控热核聚变的演示性的聚变堆将于2025年实现，商用聚变堆将于2040年建成。氦3热核反应的问题 科学家要想让氘原子和氚原子在特殊的位置发生碰撞并且发生聚变，需要1亿摄氏度以上的极高温环境。用核聚变原理造出来的氢弹就是靠先爆发一颗核裂变原子弹而产生的高热，来触发核聚变起燃器，使氢弹得以爆炸。但是，用原子弹引发核聚变只能引发氢弹爆炸，却不适用于核聚变发电，因为电厂不需要一次惊人的爆炸，而需要缓缓释放出来的电能，也就是需要“可控核聚变”。可控核聚变反应的梦想一直被许多科学家认为不可能实现。但是，最近日本和欧洲进行的一些实验表明，处理如此高温的物质虽然十分困难，但也并非不可能。激光技术的发展，使可控核聚变的“点火”难题有了解决的可能。目前，世界上最大激光输出功率达100万亿瓦，足以“点燃”核聚变。除激光外，利用超高温微波加热法，也可达到“点火”的温度在起初的研究中，加热和容纳等离子体所需的能量超过了核聚变反应所产生的能量。也就是说投入大于产出，于是有记者评论说“核聚变反应器是核物理学家的一个价格昂贵的玩具”。由此，1997年美国停止了核聚变反应的研究。然而没过多久，英国的欧洲联合实验室和日本的JT－60核聚变反应器都成功地使核聚变产生的能量大于它消耗的能量。日本研究核聚变反应甚至能达到5.2亿度的高温。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！

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