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核聚变技术开发出来没有,能否大范围应用? 核聚变应用的超导材料

2021-04-25知识4

就目前而言,超导技术和无线输电技术哪个更有发展前景? 请参考:汽车无线供电悄然起步(上):标准化收官,企业开始行动 http:// china.nikkeibp.com.cn/n ews/neve/73818.html 国内方面,中兴的动作最大,已经开始在公交车领域。

全超导托卡马克核聚变实验装置的基本原理 核能是能源家族的新成员,包括裂变能和聚变能两种主要形式。裂变能是重金属元素的核子通过裂变而释放的巨大能量。受控核裂变技术的发展已使裂变能的应用实现了商用化,如核(裂变)电站。裂变需要的铀等重金属元素在地球上含量稀少,而且常规裂变反应堆会产生放射性较强的核废料,这些因素限制了裂变能的发展。聚变能是两个较轻的原子核聚合为一个较重的原子核并释放出的能量。目前开展的受控核聚变研究正是致力于实现聚变能的和平利用。其实,人类已经实现了氘氚核聚变-氢弹爆炸,但那是不可控制的瞬间能量释放,人类更需要受控核聚变。维系聚变的燃料是氢的同位素氘和氚,氘在地球的海水中有极其丰富的蕴藏量。经测算,l升海水所含氘产生的聚变能等同于300升汽油所释放的能量。海水中氘的储量可使人类使用几十亿年。特别的,聚变产生的废料为氦气,是清洁和安全的。因此,聚变能是一种无限的、清洁的、安全的新能源。这就是世界各国尤其是发达国家不遗余力竞相研究、开发聚变能的根本原因。受控热核聚变能的研究主要有两种-惯性约束核聚变和磁约束核聚变。前者利用超高强度的激光在极短的时间内辐照氘氚靶来实现聚变,后者则利用强磁场可很好地约束带电粒子的特性,。

可控核聚变研究成功之后会有哪些突破性应用? 可控核聚变是人类能源的下一阶段构想,目前正处在研究当中,还有许多的问题摆在面前,我们总提到可控核聚变还有多长时间问世,大家都会回答五十年之后,以现在来看,恐怕还得三十年,甚至更久。核聚变是一种比核裂变更高效率地获取能源的方式,不可控的核聚变或者说是用自身引力控制的核聚变我们都见过,那就是头顶的太阳。而可控的核聚变就是咱们实验室中正在研究的那个。说起核聚变,我们能够想到的词就是“高温”、“等离子体”了,等离子体是物质的第四态,只要温度够高,原子中的电子就会脱离原子核的束缚成为自由电子,而原子成为离子,此时离子与自由电子共存,它们所带的电荷虽然相反,但是数量相等,故称为等离子体。众所周知,等离子体温度很高,要想使其进行核聚变,那温度少说也得是一亿摄氏度以上,那么高的温度,人造的材料肯定无法包裹住,所以想出来一个办法,就是利用磁场以及惯性来约束等离子体处在特定的位置,以避免高温烧坏周围的材料。这种磁场约束装置以托卡马克装置最为杰出,世界上的核聚变实验室基本都以托卡马克结构来建造。2017年7月份,我国位于合肥的全超导托卡马克装置(EAST)创造了一项纪录,实现了101.2秒稳定长脉冲高约束等离子。

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