托卡马克能成功

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？因为核聚变的整个过程还是不能稳定存在，一次点燃以后经过一段时间磁束缚里面的粒子流就会崩溃掉，也就不能够持续。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。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！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。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。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。既然托卡马克已经那么成功了，怎么还不用于核聚变发电？ 因为核聚变的整个过程还是不能稳定存在，一次点燃以后经过一段时间磁束缚里面的粒子流就会崩溃掉，也就不能够持续进行运转，这样的间歇性的能量的释放虽然也有利用价值但是。