檢視全超导托卡马克核聚变实验装置的原始碼

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<small>[https://www.sohu.com/a/666328228_539687 来自 搜狐网 的图片]</small>
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'''全超导托卡马克核聚变实验装置'''（EAST）是我国自行[[设计]]研制的国际首个全超导托卡马克装置，2007 年正式投入运行。项目法人单位为合肥物质科学研究院，建设地点为安徽省合肥市。2015年，EAST 辅助加热系统通过国家验收。EAST 具有非圆截面、全超导及主动冷却内部结构三大特点，可为国际热核聚变实验堆（ITER）和未来中国聚变[[工程]]试验堆的建设和稳态运行提供直接经验。

==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<ref>[https://www.sohu.com/a/668355901_121635155 学习同位素概念的关键]，搜狐，2023-04-19</ref>氘和氚，氘在地球的海水中有极其丰富的蕴藏量。经测算，1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，将氘氚气体约束在一个特殊的磁容器中并加热至数亿摄氏度高温，实现聚变反应。

托卡马克(Tokamak)是前苏联[[科学家]]于20世纪50年代发明的环形磁约束受控核聚变实验装置。经过近半个[[世纪]]的努力，在托卡马克上产生聚变能的科学可行性已被证实，但相关结果都是以短脉冲形式产生的，与实际反应堆的连续运行有较大距离。超导技术成功地应用于产生托卡马克强磁场的线圈上，是受控热核聚变能研究的一个重大突破。超导托卡马克使磁约束位形能连续稳态运行，是公认的探索和解决未来聚变反应堆工程及物理问题的最有效的途径。目前建造超导装置开展聚变研究已成为国际热潮。

托克马克从本质上说是一种脉冲装置，因为[[等离子体]]<ref>[https://www.sohu.com/a/496662695_120904327 等离子体是什么?] ，搜狐，2021-10-22 </ref>电流是通过感应方式驱动的。但是，存在所谓的“先进托克马克”运行的可能性，即它们可以利用非感应外部驱动和发生在等离子体内的自然的压强驱动电流相结合而实现运行。它们需要仔细地调节压强和约束使之最佳化。在理论和实验上正在研究这种先进托克马克，因为连续运行对聚变功率的产生是最有希望的，其相对小的尺寸导致比类ITER设计更[[经济]]的电站。先进超导托克马克实验装置是指装置的环向磁场和极向磁场线圈都是超导材料绕制而成的，它可以大大节省供电功率，长时间维持磁体工作，并且可以得到较高的磁场。

等离子体物理研究所主要从事高温[[等离子体]]物理、受控热核聚变技术的研究以及相关高技术的开发研究工作，担负着国家核聚变大科学工程的建设和研究任务,先后建成HT-6B、HT-6M等托卡马克实验装置。1994年底，等离子体所成功地建成我国第一台大型超导托卡马克装置HT-7，使我国进入超导托卡马克研究阶段，研究成果引起了国际聚变界的广泛关注。“九五”国家重大科学工程--大型非圆截面全超导托卡马克核聚变实验装置EAST计划的实施，标志着我国进入国际大型聚变装置(近堆芯参数条件)的实验[[研究]]阶段，表明中国核聚变研究在国际上已占有重要地位。

==参考文献==
[[Category:303 科學教育及研究]]