托卡马克核聚变的基本原理 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，1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，。
托卡马克装置是如何加热质子的？如果模仿对撞机原理使质子对撞产生聚变会更容易吗？ 感谢邀请。托卡马克装置是如何加热质子的？关于人类实现可控核聚变的方法，目前有三种设想，包括惯性约束核聚变、磁约束核聚变和超声波核聚变。其中磁约束核聚变是目前主流的研发方向，通过磁约束进行核聚变的装置我们通常称之为托卡马克装置。目前对于托卡马克装置中质子的加热主要有以下几种方法：1、欧姆加热我们知道等离子体本身具有导电性，因此我们可以利用托卡马克装置中产生磁场旋转变化的环形电流对等离子体本身进行电加热，其加热理论遵循欧姆定律，也被称为欧姆加热。但是随着等离子体温度的升高，其电阻会迅速降低，导致加热效果逐渐下降，因此欧姆加热也有其局限性，要达到核聚变点火温度，还需要多种辅助措施。2、中性粒子束注入由于欧姆加热的局限性，想要对等离子体进行更高温度的加热可以选择中性粒子束注入。我们知道温度是微观粒子运动剧烈程度的一种宏观表现，如果我们把运动速度更高的粒子直接注入到等离子体中，不就相当于对其加热了吗？但是为什么要注入中性粒子呢？因为托卡马克是磁约束核聚变，如果直接注入等离子体，在进入强磁场时等离子体会受到偏转作用，导致射入的等离子体转向表面区域，而且由于磁场的不均匀性，这些等离子体如果和磁约束。
谁能介绍一下托卡马克装置及其原理？
托卡马克点火的原理是什么？ 托卡马克，又称环磁机，是一种利用磁约束来实现磁约束聚变的环性容器。达到稳定的等离子体均衡需要围绕环面移动的螺旋形状的磁力线。托卡马克可变配置（TCV）的圆形内部托卡马克这个词是转写单词Tokamak，是一个缩写：它的名字Tokamak来源于环形（toroidal）、真空室（kamera）、磁（magnit）、线圈（kotushka）。它最初是由位于苏联莫斯科的库尔恰托夫研究所的物理学家伊戈尔·塔姆，安德烈·萨哈罗夫，和列夫·阿齐莫维齐等人在1950年代发明的。MAST典型的等离子体托卡马克是磁约束装置的几种类型之一，并且是用于生产受控热核核聚变能中的一个最深入研究的候选类型。磁场被用于约束是因为等离子体冷却会使反应停止。而超导托卡马克可长时间约束等离子体。第一个超导托卡马克为俄制的T-7(托卡马克7号)，而T-7由中国改造成HT-7(合肥托卡马克7号为“全”超导托卡马克)。而HT-7U就是现今中国的EAST。美国80年代的TFTR装置托卡马克的中央是一个环形的真空室（有点像轮胎），外面缠绕着多组一定形态的线圈。真空室内充入一定气体，在灯丝的热电子或者微波等预电离手段的作用下，产生少量离子，然后通过感应或者微波、中性束注入等方式，激发并维持一个强大的环形等离子体电流。
托卡马克装置发电原理是什么？将等离子加热到很高温度后产生聚变反应，那么是怎样产生电能的呢？
托卡马克的结构原理 在托卡马克装置中，欧姆线圈的电流变化提供产生、建立和维持等离子体电流所需要的伏秒数（变压器原理）；极向场线圈产生的极向磁场控制等离子体截面形状和位置平衡；环向场。
托卡马克的结构原理 在托卡马克装置中，欧姆线圈的电流变化提供产生、建立和维持等离子体电流所需要的伏秒数（变压器原理）；极向场线圈产生的极向磁场控制等离子体截面形状和位置平衡；环向场线圈产生的环向磁场保证等离子体的宏观整体稳定性；环向磁场与等离子体电流产生的极向磁场一起构成磁力线旋转变换的和磁面结构嵌套的磁场位形来约束等离子体。同时，等离子体电流还对自身进行欧姆加热。等离子体的截面形状可以是圆形，也可以与偏滤器（位于真空室内部的边缘区域，通过产生磁分界面将约束区与边缘区隔离开来，具有排热、控制杂质和排除氦灰等功能的特殊部件）位形结合设计成D形。在托卡马克装置上，已可通过大功率中性束注入加热和微波加热使等离子体达到和超过氘一氚有效燃烧所需的温度(>；10K)，最高已达4.4×10K。加大装置尺寸，约束时间大致按尺寸的平方增大。此外，还可通过提高环向磁场、优化约束位形和运行模式来提高能量约束时间。实验结果表明，托卡马克装置已基本满足建立核聚变反应堆的要求。
