作业帮目前主要的几种可控核聚变方式是什么?
来源：学生作业帮助网 编辑：作业帮 时间：2024/05/07 03:01:24
目前主要的几种可控核聚变方式是什么?
目前主要的几种可控核聚变方式是什么?
目前主要的几种可控核聚变方式是什么?
有如下三种方式：
TOKAMAK
为实现磁力约束,需要一个能产生足够强的环形磁场的装置,这种装置就被称作“托克马克装置”——TOKAMAK,也就是俄语中是由“环形”、“真空”、“磁”、“线圈”的字头组成的缩写.
ITER
2005年正式确定的国际合作项目ITER,也就是国际热核实验反应堆的缩写,这个项目从1985年开始,由苏联、美国、日本和欧共体提出,目的是建立第一个试验用的聚变反应堆.（注意：ITER已经不是托卡马克装置了,而是试验反应堆,这是一大进步）最初方案是2010年建成一个实验堆,实现1500兆瓦功率输出,造价100亿美元.没想到因为各国想法不同,苏*联解*体,加上技术手段的限制,一直到了2000年也没有结果,其间美国中途退出,ITER出现胎死腹中的危险.直到2003年,能源危机加剧,各国又重视起来,首先是中国宣布加入了ITER计划,欧洲、日本和俄罗斯自然很高兴,随后美国宣布重返计划.紧接着,韩国和印度也宣布加入.
EAST
EAST位于中国合肥,是目前为止,超托卡马克反应体部分,唯一能给ITER提供实验数据的装置,他的结构和应用的技术与规划中的ITER完全一样,没有的仅仅是换能部分.EAST解决了几个重要问题：第一次采用了非圆型垂直截面,目的是在不增加环形直径的前提下增加反应体的体积,提高磁场效率.第一次全部采用了液氦无损耗的超导体系.液氦是很贵的,只有在线圈材料上下功夫,尽量少用液氦,同时让液氦可以循环使用,尽量减少损耗的系统才可能投入实用.此外,EAST还是世界上第一个具有主动冷却结构的托卡马克,它的第一壁是主动冷却的,目前连接的是一个大型冷却塔,它的冷却水可以保证在长时间运行后将反应产生的热量带走,维持系统的温度平衡,一方面是为真正实现稳定的受控聚变迈出的重要一步,另一方面也是工程化的重要标志——冷却塔换成汽轮机是可以发电的.结合一些相关资料,目前世界这个领域普遍认为EAST将是第一个能长时间稳定运行的,Q值能达到1的托卡马克装置,当然这可能还要1-2年的时间.就EAST来说,从某种意义上,它就是ITER主反应体大约1/4的一个原型实验装置.
目前主要的几种可控核聚变方式：
超声波核聚变
激光约束（惯性约束）核聚变
磁约束核聚变（托卡马克）
典型的聚变反应是
411H—→42He+20n+1e+2.67×10^7eV
21H+21H—→32He+10n+3.2×10^6eV
21H+21H—→31He+11H+4×10^6eV
31H+21H—→42He+10n+1.76...
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目前主要的几种可控核聚变方式：
超声波核聚变
激光约束（惯性约束）核聚变
磁约束核聚变（托卡马克）
典型的聚变反应是
411H—→42He+20n+1e+2.67×10^7eV
21H+21H—→32He+10n+3.2×10^6eV
21H+21H—→31He+11H+4×10^6eV
31H+21H—→42He+10n+1.76×10^7eV
后三个反应的净反应是
521H—→42He+32He+11H+210n+2.48×10^7eV
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