托卡马克装置是否能实现可控核聚变?
来源：学生作业帮助网 编辑：六六作业网 时间：2024/12/27 16:35:55
托卡马克装置是否能实现可控核聚变?
托卡马克装置是否能实现可控核聚变?
托卡马克装置是否能实现可控核聚变?
托卡马克(Tokamak)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toroidal)、真空室(kamera)、磁(magnit)、线圈(kotushka).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,外面缠绕着儿所线圈.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.
相比其他方式的受控核聚变,托卡马克拥有不少优势.1968年8月在苏联新西伯利亚召开的第三届等离子体物理和受控核聚变研究国际会议上,阿齐莫维齐宣布在苏联的T-3托卡马克上实现了电子温度 1 keV,质子温度 0.5 keV,nτ=10的18次方m-3.s,这是受控核聚变研究的重大突破,在国际上掀起了一股托卡马克的热潮,各国相继建造或改建了一批大型托卡马克装置.其中比较著名的有：美国普林斯顿大学由仿星器-C改建成的 ST Tokamak,美国橡树岭国家实验室的奥尔马克(Ormark),法国冯克奈-奥-罗兹研究所的 TFR Tokamak,英国卡拉姆实验室的克利奥(Cleo),西德马克斯-普朗克研究所的 Pulsator Tokamak.
托卡马克装置:
20世纪70年代后期到80年代中期,世界各国陆续建成了四个大型的托卡马克,他们分别是：
美国的 TFTR (Tokamak Fusion Test Reactor)
日本的 JT-60
欧洲的 JET (Joint European Torus)
苏联的 T-15
受控热核聚变研究的一次重大突破是将超导技术成功地应用于产生托卡马克强磁场的线圈上,建成超导托卡马克,使得磁约束位形的连续稳态运行成为现实.超导托卡马克是公认的探索、解决未来稳态聚变反应堆工程及物理问题的最有效的途径.1988年,法国建成世界上第三个超导托卡马克Tore-supra.
中科院等离子体所在引进、消化、吸收的基础上,开展自主创新,1994年建成我国第一个超导托卡马克HT-7.投入运行10年来,HT-7实验成果已进入世界前列,与Tore-supra共同成为全面开放的、能开展长脉冲高参数等离子体运行的两大国际合作平台.HT-7装置可以探索长脉冲和接近稳态下的等离子体运行,最长等离子体放电已达240秒.