磁约束核聚变能研发引热议(磁约束聚变安徽省实验室)

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本文目录一览：

• 1、制造终极能源,人造太阳这事未来可能会成功吗?
• 2、磁约束聚变的发展历程
• 3、解决能源短缺的聚变能讲了什么科学知识?
• 4、EAST只放电不聚变,三项关键技术将助力未来核聚变研究
• 5、可控核聚变新方法取得突破,与传统方法有何不同?成本大幅下降

制造终极能源,人造太阳这事未来可能会成功吗?

ITER，国际热核聚变实验堆，也就是我们现在简称的人造太阳，是世界上目标最为宏大的科学能源项目，主要目的是为了人类制造完美的能源。完成这么一个科学项目是一个非常复杂的工程，需要全世界最聪明的科学家来参与。

事实证明，我们可以在地球上有一个人造太阳，但正如你可能预期的那样，创造人造太阳比在典型实验室对常规设备进行小型实验要花费更多。这是一项令人难以置信的艰巨任务，因此，很合理地，要花很多年时间才能成为现实。

个人认为2050年实现就已经挺快的了，在2050年前人类能源问题还能缓一缓。

作为一种资源，它是无限的，同时又是清洁的，所以这将成为未来的主要能源进行使用 。

目前人类已经掌握了核裂变反应，但是对于核聚变技术的掌控还不到位，如果未来人类实现了可控核聚变技术，那么对人类的发展将会有极大的帮助。

磁约束聚变的发展历程

这也就是说，受控热核聚变的科学可行性，将通过环流器上的实验，得到证实，目前***将在20世纪80年代末实现。关于磁约束热核聚变的等离子体物理学，主要内容有两个方面。

托卡马克是一环形装置，通过约束电磁波驱动，创造氘、氚实现聚变的环境和超高温，并实现人类对聚变反应的控制。它的名字Tokamak来源于环形、真空室、磁、线圈。

我国聚变研究开始于此，几乎与国际上的进展同步，从1950年代初期开始，美国、英国、苏联等国就积极进行这方面的研究工作。磁约束核聚变国家实验室依托中国科学院合肥物质科学研究院、西南核物理研究院共同建设和发展。

它首先在 20 世纪50 年代由苏联设计制造出来 。在这种装置中，聚变反应在圆环形的室内进行。圆环上绕有线圈产生沿环的强磁场使等离子体保持在圆环中心层，不和壁接触，利用电磁感应在环内产生大电流对等离子体加热。

为世界近堆芯聚变物理和工程研究搭建起了一个重要的实验平台，为我国磁约束核聚变研究的进一步发展，提升中国磁约束聚变物理、工程、技术水平和培养高水平人才奠定了坚实基础。

解决能源短缺的聚变能讲了什么科学知识?

1、戴蒙德的研究重点是反应堆等离子体湍流。控制这种能快速冷却温度达数百万度的等离子体以使其停止聚变反应的湍流，是物理学家所面临的最大挑战之一，也是NSTX研究小组关注的焦点。

2、核聚变研究中重要的技术之一是超导磁体技术。超导磁体是用于产生强磁场的关键设备，它可以靠近零电阻状态而无损耗地传导电流，提供强大的磁场支持，使聚变等离子体保持在稳定状态。

3、核电对弥补能源短缺、协调能源分布不均、缓解交通运输紧张、促进经济发展起着越来越大的作用。正在研究的是核聚变能。

4、因此科学家可以夸下海口说“核聚变能够一劳永逸地解决整个人类能源问题”。不过，在人类实现可控核聚变方面还有一段路要走，科学家乐观估计大约50年。

5、这样，利用聚变反应释放出的能量就可以维持所需的极高温度，无需再从外界吸收能量，聚变反应就能够自持进行。表征这个概念的科学术语叫做“聚变点火”。要实现聚变点火，必须达到一定的约束时间。

EAST只放电不聚变,三项关键技术将助力未来核聚变研究

1、拥有托卡马克核聚变研究的所有技术前提设施（如偏滤器、H&CD系统和长脉冲放电能力）的EAST，使中国磁约束聚变研究处于国际稳态先进托卡马克运行领域的前沿。在ITER开始运行之前，EAST提供了很多关于超导系统和稳态运行的经验。

2、是的，但目前还只是实验性质。并不能应用于商业。中国在这个领域也是很领先的。当然，控制核聚变的方法有很多种，有通过回旋加速器来使离子对撞发生核聚变，比如欧洲的核聚变设施。

3、增强热负荷第一壁直接面对芯部1亿摄氏度高温等离子体，是ITER最关键的堆芯部件，涉及聚变堆建设的核心技术。此前，中国掌握的该项技术率先通过国际认证。

4、自运行以来，EAST实验屡获突破，在稳态等离子体运行的工程和物理成果上继续保持国际引领。磁约束核聚变是前沿学科，需要交叉学科研究。

5、我国还没有完全实现可控核聚变。但是，中国的全超导托卡马克核聚变实验装置（EAST）在核聚变研究方面取得了重大的进展。

6、世界上首个全超导托卡马克核聚变装置是EAST。全超导托卡马克核聚变实验装置（EAST），有“人造太阳”之称。其运行原理就是在装置的真空室内加入少量氢的同位素氘或氚，通过类似变压器的原理使其产生等离子体。

可控核聚变新方法取得突破,与传统方法有何不同?成本大幅下降

1、氢弹的本质虽然是核聚变，但这种核聚变是不可控的，要想使之产生可供人类利用的能量，就必须要将其可控化。所谓可控核聚变就是让整个聚变过程缓慢进行，也就是控制它的反应速度，这本身并不难，难点在于拿什么来盛装反应物。

2、聚变：等离子态的原子核在高温下有控制地发生大量原子核聚变的反应，同时释放出能量。氘是最重要的聚变燃料，海洋是氘的潜在来源，一旦能实现以氘为基本燃料的受控核聚变，人们就几乎拥有了取之不尽、用之不竭的能源。

3、解决把核聚变高温等离子体“装住”的方法有三个，即磁约束、惯性约束、重力约束，这几种方法都是非物质约束方法，就是不让高温等离子体碰到容器内壁。 重力约束就是太阳这种方法，地球上做不到，人们就只能从磁约束和惯性约束来想办法了。

4、首先，要制造核聚变要用到的材料氘（dao）和氚（chuan）这两种材料在地球上很容易弄到，氘这东西在海水中多的离谱，氚弄起来稍微麻烦一点，但是仅在地球上能搞到的氚也够人类用上万年了。

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