托卡马克装置工作原理

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，... 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... 世界上最大的托卡马克装置“联合欧洲环”的工作原理是什么？ 世界上最大的托卡马克装置是位于英国牛津郡卡勒姆科学中心的“联合欧洲环”，由欧洲20个国家合作研制。它采用超导电磁线圈环形磁场约束方式，将燃料喷入后可以加热到1亿℃以上的高温。 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。 托卡马克装置发电原理是什么？ 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？ 核聚变托卡马克中的离子共振加热原理是什么？ 维基上只提到了角频率与电场频率的相等，变成螺旋运动。为什么螺旋运动能够加热？同步粒子加速器也是用到… 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。 托卡马克装置发电原理是什么？ 托卡马克，是一种利用磁约束来实现受控核聚变的环性容器。它的名字Tokamak 来源于环形、真空室、磁、线圈。最初是由位于苏联莫斯科的库尔恰托夫研究所的阿齐莫维齐等人在20世纪50年代发明的。托卡马克的中央是一个环形的真空室，外面缠绕着线圈。在通电的时候托卡马克的内部会产生巨大的螺旋型磁场，将其中的等离子体加热到很高的温度，以达到核聚变的目的。 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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