托卡馬克
- 圖說(shuō)
較為成熟的是托卡馬克裝置,托卡馬克裝置需要超強(qiáng)的磁場(chǎng),由于超導(dǎo)體具有零電阻效應(yīng),且承載電流密度更高有利于建造更加緊湊、更高場(chǎng)強(qiáng)的聚變裝置,能夠有效改善長(zhǎng)脈沖穩(wěn)態(tài)運(yùn)行,把產(chǎn)生磁場(chǎng)的線圈做成超導(dǎo)體,可以解決大電流和損耗的問(wèn)題,這就是超導(dǎo)托卡馬克。超導(dǎo)磁體在托卡馬克裝置成本占比近一半,可控核聚變商用化推進(jìn)帶動(dòng)超導(dǎo)磁體需求增加,市場(chǎng)空間較大。資料來(lái)源:Global Market Insights,民生證券研究院
證券市場(chǎng)周刊 2024年1期2024-01-08
- 美能源部宣布為八家企業(yè)提供資助助力未來(lái)十年建成聚變示范電廠
(CSF)、托卡馬克能源公司(Tokamak Energy)、Type One 能源集團(tuán)公司(Type One Energy Group)、普林斯頓仿星器公司(Princeton Stellarators)、聚焦能源公司(Focused Energy)、Xcimer 能源公司(Xcimer Energy)、Zap能源公司(Zap Energy)和Realta聚變公司(Realta Fusion)。這些企業(yè)將利用磁體技術(shù)、激光器技術(shù)等其他領(lǐng)域的最新研究成果,
國(guó)外核新聞 2023年7期2023-09-07
- EAST托卡馬克實(shí)驗(yàn)中的L模和H模電子尺度湍流的特征
TG)湍流是托卡馬克中幾種常見(jiàn)湍流.反常粒子輸運(yùn)由ITG湍流和TEM湍流驅(qū)動(dòng),反常熱輸運(yùn)與ITG湍流、TEM湍流和ETG湍流相關(guān)[11].ASDEX(axially symmetric divertor experiment)托卡馬克的實(shí)驗(yàn)結(jié)果證實(shí)ITG湍流可驅(qū)動(dòng)反常離子熱輸運(yùn)[12].電子熱輸運(yùn)可由TEM,ITG,ETG湍流驅(qū)動(dòng),三者對(duì)電子熱輸運(yùn)的貢獻(xiàn)由等離子體條件決定[11].湍流的變化與粒子輸運(yùn)和熱輸運(yùn)密切相關(guān),且影響H模的輸運(yùn)特性.在DIII-D托
- 403秒!中國(guó) “人造太陽(yáng)”創(chuàng)世界新紀(jì)錄
界首個(gè)全超導(dǎo)托卡馬克科學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置EAST獲重大成果,成功實(shí)現(xiàn)了403秒穩(wěn)態(tài)長(zhǎng)脈沖高約束模等離子體運(yùn)行,創(chuàng)造了托卡馬克裝置高約束模式運(yùn)行新的世界紀(jì)錄。歷經(jīng)不斷攻關(guān),中國(guó)科學(xué)院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院等離子體物理研究所EAST大科學(xué)裝置團(tuán)隊(duì)解決了長(zhǎng)時(shí)間尺度下的等離子體位形約束、高功率射頻波加熱與電流驅(qū)動(dòng)、等離子體與壁相互作用、關(guān)鍵分布參數(shù)的實(shí)時(shí)診斷等系列前沿物理和技術(shù)集成問(wèn)題,實(shí)現(xiàn)了403秒高約束模等離子體運(yùn)行。此次EAST物理實(shí)驗(yàn)取得的系列重大突破,完全驗(yàn)證了EA
科學(xué)導(dǎo)報(bào) 2023年25期2023-04-20
- 英托卡馬克能源公司宣布三項(xiàng)重要進(jìn)展
10月,英國(guó)托卡馬克能源公司(Tokamak Energy)宣布在聚變能研究方面取得三項(xiàng)重要進(jìn)展:一是與英國(guó)原子能管理局(UKAEA)簽署為期五年的合作協(xié)議,二是原型聚變堆ST40 在近期試驗(yàn)中聚變?nèi)朔e創(chuàng)新高,三是宣布下一代原型聚變堆ST80-HTS建設(shè)計(jì)劃。托卡馬克能源主要開(kāi)展球形托卡馬克研究。在同一磁場(chǎng)強(qiáng)度下,球形托卡馬克裝置產(chǎn)生的等離子體壓強(qiáng)比傳統(tǒng)托卡馬克裝置高得多,即球形托卡馬克的效率更高。與英國(guó)機(jī)構(gòu)簽署合作協(xié)議10 月10 日,托卡馬克能源與原
國(guó)外核新聞 2022年11期2023-01-05
- 美企公布聚變中試廠概念
、緊湊型先進(jìn)托卡馬克聚變中試廠概念。這種中試廠能夠長(zhǎng)時(shí)間維持等離子體,因此可以最大限度地提高效率,降低維護(hù)費(fèi)用,并延長(zhǎng)設(shè)施運(yùn)行壽命。在這一中試廠中,將使用超導(dǎo)磁體容納和約束等離子體;利用微波加熱燃料,使等離子體溫度超過(guò)1 億℃,以維持和控制等離子體;使用碳化硅制造液體金屬增殖包層(用于增殖氚和從托卡馬克裝置內(nèi)部轉(zhuǎn)移熱量)的內(nèi)表面。中試廠將使用通用聚變能公司專(zhuān)有的聚變綜合診斷工具(FUSE)。這一診斷工具能夠快速診斷中試廠運(yùn)行狀態(tài),進(jìn)而最大限度地提高效率。在
國(guó)外核新聞 2022年11期2023-01-05
- 超導(dǎo)磁體技術(shù)與磁約束核聚變
出一種名為“托卡馬克”的磁約束核聚變裝置,它的名字由俄文中環(huán)形、真空室、磁、線圈四個(gè)詞的前幾個(gè)字母組成。托卡馬克通過(guò)在環(huán)形真空室中構(gòu)造出一個(gè)閉合的螺旋磁場(chǎng),完成對(duì)高溫等離子體的約束,聚變?nèi)剂显谥芏鴱?fù)始的運(yùn)動(dòng)中完成核聚變反應(yīng),如圖3 所示。此外,根據(jù)磁場(chǎng)位形的不同,人類(lèi)還曾經(jīng)建造了磁鏡、仿星器、球形環(huán)、緊湊環(huán)、直線箍縮、環(huán)箍縮等多種類(lèi)型磁約束核聚變裝置[2]。但磁約束核聚變研究70 年的歷史表明,基于托卡馬克裝置的磁約束核聚變是目前最有希望實(shí)現(xiàn)聚變能和平利用
南方能源建設(shè) 2022年4期2022-12-30
- 新型可控核聚變已經(jīng)能發(fā)電了?
溫等離子體的托卡馬克裝置相對(duì)成熟一些,我國(guó)這方面處于世界領(lǐng)先地位,預(yù)計(jì)要到2030年實(shí)現(xiàn)示范工程發(fā)電。西雅圖的Zap Engergy公司,另辟蹊徑研發(fā)了一種非托卡馬克類(lèi)型的磁場(chǎng)約束設(shè)備,并宣稱已取得可控核聚變實(shí)驗(yàn)成功,甚至實(shí)現(xiàn)了能源收支平衡,這讓他們獲得了1.6億美元的C輪融資。托卡馬克裝置需要大量的磁鐵、超導(dǎo)線圈和隔熱材料,成本極為高昂。而他們Z-pinch系統(tǒng)利用等離子體本身產(chǎn)生的電磁場(chǎng),將等離子體夾在一個(gè)相對(duì)較短的管道里,直到它變得足夠熱從而發(fā)生核聚
電腦報(bào) 2022年33期2022-08-31
- 英將在西伯頓建設(shè)首座原型聚變電廠
源生產(chǎn)的球形托卡馬克”(STEP)原型聚變電廠的廠址。預(yù)計(jì)這座原型聚變電廠將在2040 年前后建成投運(yùn)。西伯頓現(xiàn)有兩臺(tái)化石燃料機(jī)組,包括一臺(tái)燃煤機(jī)組和一臺(tái)燃?xì)廨啓C(jī)聯(lián)合循環(huán)機(jī)組。在西伯頓建設(shè)原型聚變電廠,可以被視為英國(guó)從化石燃料發(fā)電向聚變能發(fā)電轉(zhuǎn)型的標(biāo)志性象征。STEP原型聚變電廠建設(shè)計(jì)劃是英國(guó)當(dāng)前最重要的聚變能?chē)?guó)家發(fā)展計(jì)劃,由英國(guó)原子能管理局(UKAEA)負(fù)責(zé),目標(biāo)是2040 年前研發(fā)、設(shè)計(jì)并建成一座原型聚變電廠且實(shí)現(xiàn)并網(wǎng)發(fā)電。STEP 原型電廠擬采用的技
國(guó)外核新聞 2022年10期2022-03-15
- 英原型聚變堆ST40實(shí)現(xiàn)1億℃等離子體高溫
【英國(guó)托卡馬克能源公司網(wǎng)站2022年3月10日?qǐng)?bào)道】英國(guó)托卡馬克能源公司(Tokamak Energy)近日宣布,其原型聚變堆ST40已實(shí)現(xiàn)1億℃等離子體溫度。這是太陽(yáng)中心溫度的7倍,并且是實(shí)現(xiàn)受控核聚變必須達(dá)到的溫度。這是球形托卡馬克裝置首次實(shí)現(xiàn)這一重要里程碑。托卡馬克能源公司主要開(kāi)展球形托卡馬克研究,因?yàn)樵谕淮艌?chǎng)強(qiáng)度下,球形托卡馬克裝置產(chǎn)生的等離子體壓力比傳統(tǒng)托卡馬克裝置高得多,即球形托卡馬克的效率更高。ST40是一座帶有高溫超導(dǎo)磁體的球形托卡馬克反
國(guó)外核新聞 2022年4期2022-02-08
- 英企高溫超導(dǎo)磁體研究取得重要進(jìn)展
【英國(guó)托卡馬克能源公司網(wǎng)站2021年12月16日?qǐng)?bào)道】英國(guó)托卡馬克能源公司(Tokamak Energy)2021年12月16日宣布,用于確保超導(dǎo)磁體高效運(yùn)行的低溫或極低溫電氣設(shè)備設(shè)計(jì)取得重大突破:為真空低溫恒溫器研發(fā)了一種新型電源轉(zhuǎn)換器。2021年11月的相關(guān)測(cè)試表明,該轉(zhuǎn)換器將冷卻磁體所需電力降低了50%。這將大幅減少未來(lái)聚變電廠的運(yùn)行費(fèi)用。托克馬克能源表示,未來(lái)將進(jìn)一步開(kāi)展研發(fā)工作,在1000安培電流連續(xù)運(yùn)行和2000安培電流脈沖運(yùn)行情況下示范這種高
國(guó)外核新聞 2022年1期2022-02-08
- “人造太陽(yáng)”EAST
礎(chǔ)設(shè)施全超導(dǎo)托卡馬克裝置(中文名東方超環(huán),簡(jiǎn)稱EAST)再次創(chuàng)造新的世界紀(jì)錄,實(shí)現(xiàn)了1056秒的長(zhǎng)脈沖高參數(shù)等離子體運(yùn)行,這是目前世界上托卡馬克裝置實(shí)現(xiàn)的最長(zhǎng)時(shí)間高溫等離子體運(yùn)行。EAST裝置運(yùn)行15年來(lái),先后實(shí)現(xiàn)了1兆安電流、1.6億攝氏度、1056秒的等離子體運(yùn)行,通過(guò)開(kāi)放共享的建制化管理模式,全面實(shí)現(xiàn)了EAST設(shè)計(jì)參數(shù)指標(biāo),在穩(wěn)態(tài)等離子體運(yùn)行的工程和物理成果上繼續(xù)保持國(guó)際引領(lǐng)。EAST裝置取得的系列創(chuàng)新成果,為自主建造聚變工程實(shí)驗(yàn)堆提供了重要的實(shí)驗(yàn)基
科學(xué)大觀園 2022年2期2022-01-23
- 中國(guó)“人造太陽(yáng)”實(shí)現(xiàn)千秒級(jí)等離子體運(yùn)行
之稱的全超導(dǎo)托卡馬克核聚變實(shí)驗(yàn)裝置(EAST)實(shí)現(xiàn)1056秒的長(zhǎng)脈沖高參數(shù)等離子體運(yùn)行,這是目前世界上托卡馬克裝置高溫等離子體運(yùn)行的最長(zhǎng)時(shí)間。 EAST是國(guó)家發(fā)改委批準(zhǔn)立項(xiàng)的國(guó)家重大科技基礎(chǔ)設(shè)施,擁有類(lèi)似太陽(yáng)的核聚變反應(yīng)機(jī)制,用來(lái)探索核聚變能源應(yīng)用。近年來(lái),在合肥綜合性國(guó)家科學(xué)中心等相關(guān)部門(mén)支持下,EAST進(jìn)行一系列性能升級(jí),本輪實(shí)驗(yàn)于2021年12月初開(kāi)始。 EAST裝置實(shí)驗(yàn)運(yùn)行總負(fù)責(zé)人龔先祖告訴筆者:“2021年上半年,我們把電子溫度1.2億攝氏度
科學(xué)導(dǎo)報(bào) 2022年1期2022-01-18
- 面向大規(guī)模并行的全隱式托卡馬克MHD數(shù)值模擬*
穩(wěn)定性是限制托卡馬克等磁約束核聚變裝置長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行的主要因素之一。撕裂模等MHD不穩(wěn)定性的發(fā)展容易導(dǎo)致磁面破壞、輸運(yùn)增強(qiáng),從而導(dǎo)致等離子體的約束退化。因此,探索等離子體不穩(wěn)定性的抑制手段已經(jīng)成為目前磁約束核聚變研究中的關(guān)鍵問(wèn)題之一[1]。針對(duì)托卡馬克中的磁流體不穩(wěn)定性,目前學(xué)界多采用基于MHD方程的數(shù)值模擬方法進(jìn)行研究。20 世紀(jì)90 年代, Barmin[2]和Nessyahu 等[3]已分別采用逆風(fēng)格式和二階精度高分辨率無(wú)振蕩的中心差分格式求解一維/二
- 1.2億攝氏度“燃燒”101秒,人造太陽(yáng)何時(shí)成功?
“人造太陽(yáng)”托卡馬克在1.2億攝氏度下持續(xù)了長(zhǎng)達(dá)101秒的等離子體反應(yīng),創(chuàng)造了核聚變領(lǐng)域的新紀(jì)錄,這一突破可能為碳中和能源的未來(lái)鋪平道路。EAST(實(shí)驗(yàn)先進(jìn)超導(dǎo)托卡馬克)或 HT-7U 是一種定制的聚變反應(yīng)堆,自2006 年以來(lái)已分不同階段運(yùn)行。EAST的建造具有十分重大的科學(xué)意義,它不僅是一個(gè)全超導(dǎo)托卡馬克,而且具有會(huì)改善等離子體約束狀況的大拉長(zhǎng)非圓截面的等離子體位形,它的建成使我國(guó)成為世界上少數(shù)幾個(gè)擁有這種類(lèi)型超導(dǎo)托卡馬克裝置的國(guó)家之一,使我國(guó)磁約束核
電腦報(bào) 2021年32期2021-09-08
- 造太陽(yáng)
說(shuō)人造太陽(yáng)叫托卡馬克?智叟:你一個(gè)挖山的笨老頭知道什么……等等,我再去網(wǎng)上搜搜。愚公新詞多有了世界領(lǐng)先的盾構(gòu)機(jī)、全電腦三臂鑿巖臺(tái)車(chē)等挖山“神器”,愚公空閑多了,學(xué)習(xí)熱情高漲,還組了個(gè)讀書(shū)群。這天,后羿上線在群里聊了起來(lái)。后羿:華夏子孫在造太陽(yáng),莫不是當(dāng)年我射日太多?愚公:若你不射下9個(gè)太陽(yáng),寰宇焦土遍地,哪有我們挖山的事,更別提造托卡馬克。后羿:托……愚公:這得從太陽(yáng)說(shuō)起。太陽(yáng)就像個(gè)大火爐,它的柴火是氫,燃燒的時(shí)候發(fā)生核聚變反應(yīng)。被稱為人造太陽(yáng)的托卡馬克,
哈哈畫(huà)報(bào) 2021年12期2021-02-28
- 新突破!EAST裝置實(shí)現(xiàn)1056秒長(zhǎng)脈沖高參數(shù)等離子體運(yùn)行
AST全超導(dǎo)托卡馬克裝置(東方超環(huán))再次創(chuàng)造新的世界紀(jì)錄,實(shí)現(xiàn)了1056秒的長(zhǎng)脈沖高參數(shù)等離子體運(yùn)行,這是目前世界上托卡馬克裝置實(shí)現(xiàn)的最長(zhǎng)時(shí)間高溫等離子體運(yùn)行。據(jù)悉,EAST裝置運(yùn)行15年來(lái),先后實(shí)現(xiàn)了1兆安、1.6億度、1056秒的等離子體運(yùn)行,通過(guò)開(kāi)放共享的建制化管理模式,全面實(shí)現(xiàn)了EAST設(shè)計(jì)參數(shù)指標(biāo),在穩(wěn)態(tài)等離子體運(yùn)行的工程和物理上繼續(xù)保持國(guó)際引領(lǐng)。EAST裝置取得的系列創(chuàng)新成果,為自主建造聚變工程實(shí)驗(yàn)堆提供了重要的實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)。近年來(lái),在合肥綜合性國(guó)
科技創(chuàng)新與品牌 2021年12期2021-01-12
- 英國(guó)新型核聚變反應(yīng)堆啟動(dòng)
堆:兆安球形托卡馬克(Tokamak)升級(jí)版(Mast Upgrade)可以清除為電網(wǎng)提供無(wú)限清潔能源所面臨的障礙。聚變不同于現(xiàn)今的核電站使用的裂變技術(shù),因?yàn)樗梢葬尫啪薮竽芰浚規(guī)缀鯖](méi)有放射性。這個(gè)耗資5 500萬(wàn)英鎊的聚變裝置歷時(shí)7年才建成。當(dāng)前,人類(lèi)對(duì)核能的利用方式依賴于裂變,就是將較重的化學(xué)元素分裂成較輕的化學(xué)元素。而核聚變的工作原理恰好相反,是將兩種輕元素融合成更重的元素。太陽(yáng)釋放的巨大能量就來(lái)自其中心發(fā)生的核聚變,Mast Upgrade是人
世界科學(xué) 2020年12期2020-12-25
- “人造太陽(yáng)”安裝首個(gè)主部件
始安裝反應(yīng)堆托卡馬克的首個(gè)主要部件。該項(xiàng)目旨在建造世界上最大的核聚變反應(yīng)堆,模擬太陽(yáng)發(fā)光發(fā)熱的核聚變過(guò)程。約200 名施工人員耗時(shí)兩天,將杜瓦底座置入位于法國(guó)卡達(dá)拉什附近的托卡馬克基坑內(nèi)。杜瓦底座面積比一個(gè)棒球場(chǎng)大,重量相當(dāng)于一棵巨大的紅杉樹(shù),是托卡馬克最大最重的組件。ITER 俗稱“人造太陽(yáng)”,它在20 世紀(jì)80 年代被提出,2007 年作為一項(xiàng)國(guó)際大科學(xué)工程計(jì)劃在法國(guó)啟動(dòng),聯(lián)合中國(guó)、歐盟、印度、日本、韓國(guó)、俄羅斯和美國(guó)七方共同參與建造。
發(fā)明與創(chuàng)新 2020年25期2020-08-11
- 我國(guó)核聚變之路任重而道遠(yuǎn)
著蘇聯(lián)T-3托卡馬克裝置開(kāi)啟了核聚變研究領(lǐng)域的托卡馬克時(shí)代,我國(guó)科學(xué)家注意到這一巨大成就,開(kāi)始建立托卡馬克研究課題,并于1974年建成我國(guó)第一臺(tái)鐵芯變壓器托卡馬克裝置CT-6,自此走上了核聚變的創(chuàng)業(yè)之旅。等離子體研究所先后對(duì)CT-6裝置進(jìn)行了2次改造,并將裝置分別命名為“HT-6A”和“HT-6B”,通過(guò)研究取得了初步成果。在積極改造裝置的同時(shí),等離子體研究所也在不斷創(chuàng)新,于1980年設(shè)計(jì)了一個(gè)更大的核聚變實(shí)驗(yàn)裝置HT-6M。通過(guò)鑒定,該裝置性能優(yōu)良,達(dá)到
科學(xué)24小時(shí) 2020年8期2020-07-18
- 探秘受控核聚變
。一朝成名的托卡馬克要想實(shí)現(xiàn)聚變反應(yīng),必須將聚變?nèi)剂霞訜嶂翗O高的溫度并予以有效約束。實(shí)現(xiàn)聚變反應(yīng)通常有磁約束法和慣性約束法2 種方法。目前,我們實(shí)現(xiàn)核聚變的方法主要是使用磁約束法,而磁約束裝置中最出名的構(gòu)型為“托卡馬克裝置”。它是目前主流的核聚變裝置類(lèi)型,主要由激發(fā)等離子體電流的變壓器(鐵芯或空芯)、產(chǎn)生環(huán)向磁場(chǎng)的線圈、控制等離子體平衡的平衡場(chǎng)線圈和環(huán)形真空室組成。托卡馬克在誕生之初,并未受到很多關(guān)注。直到1968 年的國(guó)際原子能機(jī)構(gòu)大會(huì)上,蘇聯(lián)科學(xué)家宣布
科學(xué)24小時(shí) 2020年8期2020-07-18
- “人造小太陽(yáng)”何日點(diǎn)亮
科學(xué)家提出的托卡馬克方案異軍突起,效果驚人,國(guó)際聚變界的重點(diǎn)研究方向隨之轉(zhuǎn)向了托卡馬克。當(dāng)世界的可控核聚變研究如火如荼時(shí),中國(guó)“人造小太陽(yáng)”的建設(shè)也沒(méi)有掉隊(duì)。中國(guó)核聚變研究史上的重要里程碑,當(dāng)屬1984年中國(guó)環(huán)流器一號(hào)(HL-1)的建成。這是中國(guó)核聚變領(lǐng)域的第一座大科學(xué)裝置,它為中國(guó)自主設(shè)計(jì)、建造、運(yùn)行“人造小太陽(yáng)”培養(yǎng)了大批人才,積累了豐富經(jīng)驗(yàn)。從此,中國(guó)磁約束聚變一步步從無(wú)到有,從小到大,從弱到強(qiáng)。1995年,中國(guó)第一個(gè)超導(dǎo)托卡馬克裝置HT-7在合肥建
科學(xué)24小時(shí) 2020年8期2020-07-18
- ITER計(jì)劃正式啟動(dòng)重大工程安裝
中央大樓——托卡馬克大樓——移交給ITER組織,并啟動(dòng)了設(shè)備裝配工作。托卡馬克裝置的主要設(shè)備均已運(yùn)抵ITER施工現(xiàn)場(chǎng)。ITER將成為全球最大的托卡馬克裝置:直徑和高均為約30米,總重量達(dá)2.3萬(wàn)噸,由約100萬(wàn)個(gè)部件和1200個(gè)工程包組成。ITER計(jì)劃是一個(gè)重大國(guó)際合作項(xiàng)目,旨在建設(shè)一座500 MW托卡馬克聚變堆,證明聚變作為一種大規(guī)模零碳排放能源的技術(shù)可行性。歐盟幾乎承擔(dān)了其造價(jià)的一半,其他六個(gè)成員(中國(guó)、印度、日本、韓國(guó)、俄羅斯和美國(guó))分擔(dān)了另一半。根
國(guó)外核新聞 2020年8期2020-03-14
- 歐日簽署聚變能合作聲明
縣實(shí)施的衛(wèi)星托卡馬克裝置JT-60SA建設(shè)項(xiàng)目。JT-60SA直徑約12米,相當(dāng)于ITER的一半,2013年啟動(dòng)建設(shè),將于2020年產(chǎn)生首個(gè)等離子體。在ITER于2025年產(chǎn)生第一個(gè)等離子體之前,它將是全球最大的托卡馬克裝置。由于JT-60SA是在設(shè)計(jì)上最接近ITER的托卡馬克裝置,因此在JT-60SA開(kāi)展的研究,能夠幫助科研人員更好地迎接ITER的投運(yùn)。ITER投運(yùn)后,JT-60SA研究重點(diǎn)將轉(zhuǎn)移到下一代聚變反應(yīng)堆的準(zhǔn)備上,重點(diǎn)放在演示和優(yōu)化先進(jìn)等離子體
國(guó)外核新聞 2020年4期2020-03-14
- 受控?zé)岷司圩冄芯窟M(jìn)展
這些裝置包括托卡馬克、角向箍縮、Z箍縮、磁鏡、反場(chǎng)箍縮、仿星器等。1969年,蘇聯(lián)托卡馬克T-3[2]成功獲得1 keV的高溫等離子體,1970年被美國(guó)的ST[3]驗(yàn)證,使該類(lèi)型聚變實(shí)驗(yàn)裝置異軍突起。托卡馬克(Tokamak)是蘇聯(lián)科學(xué)家發(fā)明的磁約束位形,“Tokamak”一詞來(lái)自環(huán)形(Toroidal)、真空室(Kamera)、磁體(Magnet)、線圈(Kotushka)四個(gè)俄語(yǔ)單詞的詞頭縮寫(xiě)。隨著眾多的托卡馬克[4-9]投入實(shí)驗(yàn),加深了對(duì)等離子體物理
中國(guó)核電 2019年5期2019-11-26
- A Discussion on the Translation of Popular Science Articles on Nuclear Fusion from the Perspective of Functional Equivalence
5000噸的托卡馬克和杜瓦需要呼吸的空間”, being too formal and not in accordance with the tone of the context. The authors translation is as follows:托卡馬克也要呼吸——當(dāng)比太陽(yáng)中心溫度高10倍的等離子體在ITER真空室里跳動(dòng)的時(shí)候,總重達(dá)25000噸的托卡馬克裝置和杜瓦要有地方喘口氣才行。The translation uses oral lan
校園英語(yǔ)·下旬 2019年10期2019-11-07
- 聚變反應(yīng)堆條件下等離子體中阿爾芬本征模的分析
要:通過(guò)對(duì)托卡馬克裝置的研究,為中國(guó)聚變工程試驗(yàn)堆和國(guó)際熱核聚變反應(yīng)堆提供了理論和工程技術(shù)。本文基于當(dāng)前主要的托卡馬克,運(yùn)用磁流體力學(xué)數(shù)值模擬程序和動(dòng)理學(xué)混合模擬程序,探究了不同類(lèi)型托卡馬克裝置上的離散型阿爾芬本征模,以及在高能量粒子條件下離散阿爾芬本征模的不穩(wěn)定性特征,為中國(guó)聚變工程試驗(yàn)堆和國(guó)際熱核聚變反應(yīng)堆提供理論參考。模擬發(fā)現(xiàn)在三類(lèi)托卡馬克裝置上,較寬的運(yùn)行范圍內(nèi),都存在離散阿爾芬本征模,且這種本征模易受高能量粒子激發(fā)成不穩(wěn)定模式。離散阿爾芬本征模
- “東方超環(huán)”核聚變實(shí)驗(yàn)裝置
界首個(gè)全超導(dǎo)托卡馬克裝置,通過(guò)將反應(yīng)原料加熱到上億攝氏度(比太陽(yáng)核心溫度高十倍)來(lái)實(shí)現(xiàn)可控核聚變反應(yīng)。因?yàn)檫@一實(shí)驗(yàn)的反應(yīng)原理與太陽(yáng)相同,因此也被稱為“人造太陽(yáng)”項(xiàng)目。診斷系統(tǒng)“東方超環(huán)”在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí),科學(xué)家們需要全程監(jiān)控它的各項(xiàng)反應(yīng)參數(shù)。然而由于“超高溫度”造成的極限環(huán)境很難直接測(cè)量,科學(xué)家們就“迂回”地采用光譜分析來(lái)推導(dǎo)里面的各項(xiàng)參數(shù)數(shù)據(jù)。這種方法很像醫(yī)生通過(guò)聽(tīng)診來(lái)判斷人體內(nèi)的健康情況,因此將極限環(huán)境下的測(cè)量系統(tǒng)稱為診斷系統(tǒng)。微波加熱系統(tǒng)采取家用微波爐的
百科探秘·海底世界 2019年8期2019-07-30
- “東方超環(huán)”再創(chuàng)世界紀(jì)錄
第一個(gè)全超導(dǎo)托卡馬克(EAST)東方超環(huán)再傳捷報(bào):實(shí)現(xiàn)了穩(wěn)定的101.2秒穩(wěn)態(tài)長(zhǎng)脈沖高約束等離子體運(yùn)行,創(chuàng)造了新的世界紀(jì)錄。此舉標(biāo)志著EAST成為世界上第一個(gè)實(shí)現(xiàn)穩(wěn)態(tài)高約束模式運(yùn)行持續(xù)時(shí)間達(dá)到百秒量級(jí)的托卡馬克核聚變實(shí)驗(yàn)裝置,表明我國(guó)磁約束聚變研究在穩(wěn)態(tài)運(yùn)行的物理和工程方面將繼續(xù)引領(lǐng)國(guó)際前沿,對(duì)國(guó)際熱核聚變?cè)囼?yàn)堆(ITER)和未來(lái)中國(guó)聚變工程試驗(yàn)堆(CFETR)的建設(shè)和運(yùn)行具有重大科學(xué)意義。
發(fā)明與創(chuàng)新·大科技 2017年8期2017-08-17
- 俄羅斯推出新型可控核聚變反應(yīng)堆
種方法可提升托卡馬克裝置(一種核聚變反應(yīng)堆)的性能.圣彼得堡的科學(xué)家已經(jīng)對(duì)“不粘模式”進(jìn)行了評(píng)估,認(rèn)為這種方法可能會(huì)提高反應(yīng)堆耐磨損和耐撕裂的能力.由于現(xiàn)代材料還不能承受核反應(yīng)所需的溫度,托卡馬克裝置中的等離子體不由室壁約束,而是由電磁場(chǎng)約束.當(dāng)托卡馬克裝置運(yùn)行時(shí),釋放的能量仍然會(huì)傳遞到反應(yīng)器的內(nèi)壁上,導(dǎo)致內(nèi)壁材料劣化.為了解決這一問(wèn)題,圣彼得堡理工大學(xué)的研究人員提出了所謂的“不粘模式”,其中特殊的混合物經(jīng)由轉(zhuǎn)向器注入反應(yīng)器中.這些混合物可以控制等離子體的
能源研究與信息 2016年4期2017-03-31
- 美國(guó)托卡馬克聚變反應(yīng)堆打破世界紀(jì)錄
美國(guó)托卡馬克聚變反應(yīng)堆打破世界紀(jì)錄美國(guó)麻省理工學(xué)院的研究人員在阿爾卡特C-Mod(Alcator C-Mod)托卡馬克聚變反應(yīng)堆實(shí)驗(yàn)中創(chuàng)造了新的世界紀(jì)錄,等離子體壓強(qiáng)首次超過(guò)了兩個(gè)大氣壓,這意味著人類(lèi)距獲得“取之不盡用之不竭”的清潔能源又近了一步。托卡馬克(Tokamak)是一種利用磁約束來(lái)實(shí)現(xiàn)受控核聚變的環(huán)形容器。阿爾卡特C-Mod實(shí)驗(yàn)裝置曾在2005年創(chuàng)造了1.77個(gè)大氣壓的世界紀(jì)錄。此次,該裝置的等離子體壓強(qiáng)達(dá)到2.05個(gè)大氣壓,其中等離子體每秒發(fā)生
軍民兩用技術(shù)與產(chǎn)品 2016年21期2016-12-06
- 美國(guó)托卡馬克聚變反應(yīng)堆破世界紀(jì)錄
服役23年的托卡馬克實(shí)驗(yàn)裝置就是一種利用磁約束來(lái)實(shí)現(xiàn)受控核聚變的環(huán)形容器。日前,麻省理工學(xué)院科學(xué)家在該裝置的實(shí)驗(yàn)中創(chuàng)造出新的世界紀(jì)錄,等離子體壓強(qiáng)首次達(dá)到2.05個(gè)大氣壓,其中等離子體每秒發(fā)生300萬(wàn)億次聚變反應(yīng)。新紀(jì)錄在該裝置以往成績(jī)的基礎(chǔ)上提高了15%,對(duì)應(yīng)的溫度達(dá)到3500萬(wàn)攝氏度,約是太陽(yáng)核心溫度的兩倍。鑒于高壓等離子體是實(shí)現(xiàn)可控核聚變的關(guān)鍵因素,這意味著人類(lèi)距獲得“取之不盡用之不竭”的清潔能源又近一步。
發(fā)明與創(chuàng)新·大科技 2016年11期2016-11-19
- 超導(dǎo)托卡馬克KSTAR中的離散阿爾芬本征模
25)?超導(dǎo)托卡馬克KSTAR中的離散阿爾芬本征模閆星辰,胡雙輝*,鄭義鴻(貴州大學(xué) 理學(xué)院,貴州 貴陽(yáng) 550025)超導(dǎo)托卡馬克更容易實(shí)現(xiàn)高參數(shù)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行,逐漸成為磁約束核聚變反應(yīng)裝置的發(fā)展趨勢(shì)。αTAE( α-induced toroidal Alfvén eigenmode)是一種由α(α是一種壓強(qiáng)梯度標(biāo)度)誘導(dǎo)的阿爾芬本征模,容易被高能量粒子激發(fā)為不穩(wěn)定模式,影響托卡馬克的穩(wěn)態(tài)運(yùn)行。在研究的參數(shù)條件下模擬發(fā)現(xiàn)KSTAR超導(dǎo)托卡馬克中αTAE在小半徑
- 我國(guó)全超導(dǎo)托卡馬克核聚變實(shí)驗(yàn)裝置獲重大突破
研究院全超導(dǎo)托卡馬克核聚變實(shí)驗(yàn)裝置EAST成功實(shí)現(xiàn)了電子溫度超過(guò)5 000萬(wàn)℃、持續(xù)時(shí)間達(dá)102 s的超高溫長(zhǎng)脈沖等離子體放電.這是國(guó)際托卡馬克實(shí)驗(yàn)裝置上電子溫度達(dá)到5 000萬(wàn)℃持續(xù)時(shí)間最長(zhǎng)的等離子體放電.超高溫長(zhǎng)脈沖等離子體放電是未來(lái)聚變堆的基本運(yùn)行模式.EAST既定科學(xué)目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)1億度1 000 s的等離子體運(yùn)行,但實(shí)現(xiàn)該科學(xué)目標(biāo)目前仍面臨著眾多科學(xué)和技術(shù)的挑戰(zhàn).本輪實(shí)驗(yàn)以來(lái),EAST團(tuán)隊(duì)解決了一系列關(guān)鍵科學(xué)和工程技術(shù)難題:長(zhǎng)脈沖等離子體磁位形的精確
能源研究與信息 2016年1期2016-06-01
- 美國(guó)聚變研究獲得新突破
C-Mod托卡馬克聚變堆創(chuàng)造了一項(xiàng)世界紀(jì)錄——等離子體壓強(qiáng)超過(guò)2個(gè)大氣壓。Alcator C-Mod 1993年投運(yùn),是世界上第三臺(tái)強(qiáng)磁場(chǎng)托卡馬克裝置,也是世界唯一的擁有被稱為“托卡馬克”的環(huán)形腔的緊湊型強(qiáng)磁場(chǎng)聚變堆。其磁場(chǎng)強(qiáng)度可達(dá)8特斯拉——地球磁場(chǎng)強(qiáng)度的16萬(wàn)倍,從而能夠創(chuàng)造致密的熱等離子體,并能在超過(guò)8000萬(wàn)攝氏度的高溫下使等離子體保持穩(wěn)定。該堆的磁場(chǎng)強(qiáng)度是其他聚變堆的兩倍以上,因而能夠產(chǎn)生更高的等離子體壓強(qiáng)。在其23年的運(yùn)行史中,Alcator
國(guó)外核新聞 2016年11期2016-03-17
- 我國(guó)全超導(dǎo)托卡馬克核聚變實(shí)驗(yàn)裝置獲重大突破
我國(guó)全超導(dǎo)托卡馬克核聚變實(shí)驗(yàn)裝置獲重大突破日前,中科院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院全超導(dǎo)托卡馬克核聚變實(shí)驗(yàn)裝置EAST成功實(shí)現(xiàn)了電子溫度超過(guò)5千萬(wàn)度、持續(xù)時(shí)間達(dá)102秒的超高溫長(zhǎng)脈沖等離子體放電,這是國(guó)際托卡馬克實(shí)驗(yàn)裝置上電子溫度達(dá)到5000萬(wàn)度持續(xù)時(shí)間最長(zhǎng)的等離子體放電。超高溫長(zhǎng)脈沖等離子體放電是未來(lái)聚變堆的基本運(yùn)行模式。目前,國(guó)際上大部分磁約束聚變實(shí)驗(yàn)裝置為常規(guī)非超導(dǎo)托卡馬克,且偏濾器位形等離子體持續(xù)時(shí)間基本都在20秒以下,只有歐盟和日本科學(xué)家曾獲得最長(zhǎng)為60秒
電站輔機(jī) 2016年1期2016-03-08
- 中國(guó)科學(xué)技術(shù)館之CT-6托卡馬克裝置—中國(guó)第一臺(tái)托卡馬克核聚變實(shí)驗(yàn)裝置
館之CT-6托卡馬克裝置—中國(guó)第一臺(tái)托卡馬克核聚變實(shí)驗(yàn)裝置在中國(guó)科學(xué)技術(shù)館展館外,陳列著一個(gè)樣子奇特的靜態(tài)裝置,它就是—CT-6托卡馬克裝置。它是我國(guó)第一臺(tái)托卡馬克核聚變實(shí)驗(yàn)裝置,由中國(guó)科學(xué)院物理研究所和電工研究所于1974年建造,曾獲1978年全國(guó)科學(xué)大會(huì)一等獎(jiǎng)。中國(guó)科學(xué)技術(shù)館室外展出的托卡馬克裝置什么是核聚變核聚變指由質(zhì)量小的原子核,主要指氘或氚核,在一定條件下(如超高溫和高壓),發(fā)生原子核聚合反應(yīng),生成新的質(zhì)量更重的原子核,并伴隨巨大的能量釋放的一種
軍事文摘 2015年12期2015-11-08
- 中國(guó)科學(xué)技術(shù)館之CT—6托卡馬克裝置
— CT-6托卡馬克裝置。它是我國(guó)第一臺(tái)托卡馬克核聚變實(shí)驗(yàn)裝置,由中國(guó)科學(xué)院物理研究所和電工研究所于1974年建造,曾獲1978年全國(guó)科學(xué)大會(huì)一等獎(jiǎng)。什么是核聚變核聚變指由質(zhì)量小的原子核,主要指氘或氚核,在一定條件下(如超高溫和高壓),發(fā)生原子核聚合反應(yīng),生成新的質(zhì)量更重的原子核,并伴隨巨大的能量釋放的一種核反應(yīng)生成過(guò)程。與傳統(tǒng)化石能源相比,核聚變?nèi)剂蟽?chǔ)備豐富,海水中氘的儲(chǔ)量足夠人類(lèi)使用幾十億年。另外,核聚變反應(yīng)的廢物為氦,對(duì)環(huán)境無(wú)污染。托卡馬克用來(lái)做什么
軍事文摘·科學(xué)少年 2015年6期2015-05-30
- 托卡馬克核聚變實(shí)驗(yàn)裝置輔助加熱系統(tǒng)通過(guò)驗(yàn)收
托卡馬克核聚變實(shí)驗(yàn)裝置輔助加熱系統(tǒng)通過(guò)驗(yàn)收國(guó)家重大科技基礎(chǔ)設(shè)施“托卡馬克核聚變實(shí)驗(yàn)裝置輔助加熱系統(tǒng)”(簡(jiǎn)稱“EAST輔助加熱”)項(xiàng)目在合肥通過(guò)驗(yàn)收。驗(yàn)收專(zhuān)家指出,該項(xiàng)目進(jìn)一步提升了我國(guó)大規(guī)模自主研發(fā)聚變關(guān)鍵技術(shù)和系統(tǒng)的能力,為未來(lái)EAST開(kāi)展高水平的科學(xué)實(shí)驗(yàn)奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。該輔助加熱系統(tǒng)的輸出功率、運(yùn)行脈沖長(zhǎng)度等參數(shù)均達(dá)到或超過(guò)了設(shè)計(jì)指標(biāo),擁有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)。項(xiàng)目組自主設(shè)計(jì)并研制了“穩(wěn)態(tài)大功率低雜波電流驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)”,全面、系統(tǒng)地發(fā)展了C波段穩(wěn)態(tài)大功率微波
軍民兩用技術(shù)與產(chǎn)品 2015年3期2015-01-08
- 托卡馬克等離子體中的快波電流驅(qū)動(dòng)
余摘 要:對(duì)托卡馬克聚變堆中的離子回旋頻率范圍內(nèi)的快波電流驅(qū)動(dòng)的原理、意義、理論、實(shí)驗(yàn)方面的研究成果和現(xiàn)狀進(jìn)行了分析,并提出了研究方向和方法。關(guān)鍵詞:快波;電流驅(qū)動(dòng);托卡馬克;等離子體中圖分類(lèi)號(hào):TL61+2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):2095-6835(2014)13-0022-02在托卡馬克聚變裝置中,想要讓等離子體處于高性能、穩(wěn)定的狀態(tài),就必須采用非感應(yīng)的方式來(lái)驅(qū)動(dòng)大環(huán)方向的等離子體電流。從目前的聚變裝置實(shí)驗(yàn)和理論研究來(lái)看,非感應(yīng)方式驅(qū)動(dòng)電流的主要方
科技與創(chuàng)新 2014年13期2014-09-02
- 托卡馬克等離子體中電子逃逸產(chǎn)生機(jī)制綜述
要研究對(duì)象.托卡馬克等離子體中的電子不僅受到與其它粒子的碰撞阻尼力,還受到環(huán)形電場(chǎng)的加速力.一部分速度大的熱電子或者是快電子受到的碰撞阻力小于環(huán)形電場(chǎng)力時(shí),就會(huì)不斷地被加速到很高的能量.當(dāng)熱電子受到的碰撞阻尼力平衡于環(huán)形電場(chǎng)力時(shí),電子速度即稱為逃逸的速度閾值.由于托卡馬克等離子體中的電子的分布函數(shù)呈現(xiàn)麥?zhǔn)戏植?,有小部分的高能尾部存在,在低雜波電流驅(qū)動(dòng)(Lower Hybrid Current Drive,LHCD)和電子回旋共振加熱(Electron Cy
四川文理學(xué)院學(xué)報(bào) 2013年5期2013-12-17
- 可控核聚變與國(guó)際熱核實(shí)驗(yàn)堆(ITER)計(jì)劃
TER計(jì)劃;托卡馬克能源是社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ),隨著社會(huì)的發(fā)展和人類(lèi)文明的進(jìn)步,人類(lèi)對(duì)能源的需求也越來(lái)越大。從化石燃料提供的能源來(lái)看,地球上的化石燃料資源有限,煤儲(chǔ)量有可能維持200年左右,石油、天然氣僅能維持幾十年,所以從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看,核能將是繼石油、煤和天然氣之后的主要能源,人類(lèi)將從“石油文明”走向“核能文明”。目前我國(guó)正在運(yùn)行的核電站都是核裂變電站,核裂變雖然能產(chǎn)生巨大的能量,但遠(yuǎn)遠(yuǎn)比不上核聚變。另外,裂變堆的核燃料蘊(yùn)藏極為有限,而且存在棘手的廢物處置
中國(guó)核電 2009年3期2009-04-13