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中国的超导托卡马克

2020-10-17知识11

中国超导托卡马克装置实现一亿度高温,距离商业化发电还有多远? 很难说。

中国的超导托卡马克

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!

中国的超导托卡马克

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。

中国的超导托卡马克

超导托卡马克的HT-7超导托卡马克简介 中国科学院等离子体物理研究所是我国核聚变研究的重要基地,主要从事高温等离子体物理、受控热核聚变技术的研究以及相关高技术的开发研究工作。担负着国家核聚变大科学工程的建设和研究任务。八十年代建成HT-6B、HT-6M、MPTX、磁镜等一批有影响的聚变研究实验装置。进入九十年代,又成功地建成我国第一个超导托卡马克HT-7实验装置,使我国成为继俄、法、日之后第四个拥有超导托卡马克装置的国家,为我国的核聚变研究进入世界核聚变前沿打下了坚实的基础。等离子体所承担了国家八六三高技术发展计划、国家计委重大科技攻关项目,国防科工委预研项目、国家基金委和科学院重大、重点等多项研究任务,是世界实验室在我国设立的核聚变研究中心,是第三世界科学院优秀研究中心。九十年代初,等离子体所利用前苏联赠送的原价值约1500万美元的T-7装置进行大幅度 改造,使其成为研究性能不仅更加先进,而且更加完善的我国第一个超导托卡马克-HT-7。其主要研究目标是,获得并研究长脉冲或准稳态高温等离子体,并检验和发展与其相关的工程技术,为未来稳态先进托卡马克聚变堆提供工程技术和物理基础。经过三年半的努力,已全部按新设计要求完成任务。94年12月至95年3月成功地。

#原子能#超导体#核聚变

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