将8100万度等离子体封闭半秒

<正> 日本文部科学省热核科学研究所19日宣布,该所研究人员6日用大型螺旋装置把离子温度为8100万度的等离子体在磁场中成功封闭0.5秒钟,从而向在地球上实现热核聚变大大前进了一步。 大型螺旋装置是一种使用螺旋超导线圈产生磁场的装置,该研究所的螺旋装置目前是世界上最大的。2001年12月研究人员曾通过这一装置使离子温度上升到5800万度,自此以后,一直保持离子温度世界最高记录。 太阳的巨大能量就来源于热核聚变,操纵热核反应使之造福于人类,一直是科学家们的宿愿。热     

受控热核聚变研究现状

1991年11月13日,欧洲受控热核聚变装置“托卡马克”取得令世界科学界瞩目的重大进展,实现了能量约束时间2秒,反应持续1分钟的可控热核聚变反应。这是这项长达近40年的试验、研究进程中,向实用开发阶段突破的一个重要里程碑,也是1991年世界科技领域中的头等重大事件。虽然最后实现商用可能还要几十年时间,但人类毕竟又向这一取之不尽的清洁能源领域迈进了一大步。这里谨向读者推荐这篇介绍受控热核聚变研究现状的综述文章。     

磁约束核聚变国际发展态势分析

核聚变能被视为人类可持续发展最理想的未来能源,受控核聚变研究的最终目标是实现聚变能的商业化应用。主要发达国家纷纷制定了聚变能研究战略,探索和发展能直接用于商用聚变堆的各种新技术和新概念,以加快这一进程。经过半个多世纪的不懈努力,世界各国已在磁约束核聚变理论方法、关键技术和实验装置上取得了突破性进展。该文主要从国际相关战略规划、ITER计划现状、理论与实验工艺上的研究进展及关键前沿技术等几个方面对磁约束核聚变国际发展态势进行分析,从文献计量角度揭示出核聚变领域的主要国家、机构和科研人员特征,并提出了中国核聚变未来发展的对策建议。     

热核聚变实验堆开启“无限能源”时代

<正>对世界各国来说,ITER计划是实现核聚变能源的渠道,促进全球核能研究快速发展。1985年,在美苏首脑的共同倡议下,国际热核聚变实验堆（ITER）计划得以确立。目前,该计划由欧盟、俄罗斯、日本、美国、中国、韩国和印度——总人口占世界一半以上的七方共同实施。据了解,此大型国际合作计划探索利用磁约束方式来实现核聚变能源,是目前全球规模最大、影响最深远的重大国际科学工程之一,也是人类历史上的一个创举。     

受控核聚变

近日，科技部万钢部长、程津培副部长参加了基础研究司组织的学习会，听取了“受控热核聚变能”专题讲座。我国核聚变专家、郑州大学霍裕平院士从国内外能源需求的紧迫状况入手，深入浅出地介绍了核裂变和核聚变的原理、核聚变的优势、ITER计划的目标与任务、我国参加ITER计划的目标和主要任务以及我国核聚变研究目前的状况等。受控核聚变反应作为获得可持续能源的一种方式，已经成为越来越多人关注的焦点。     

基础研究

世界第一个热核反应堆将于2013年建成国际热核实验反应堆计划参与各方2月19日在俄罗斯圣彼得堡作出决定,将于2013年前建成世界上第一个热核反应堆,地点将在西班牙、法国、加拿大和日本4处候选地址中选择热核反应堆是利用氢的同位素氘和氚的原子核实现核聚变的核反应堆。与目前核电站利用核裂变发电相比,用受控核聚变的能量来发电具有能量释放大、实验资源丰富、成本低、安全可靠等优点。按照国际热核实验反应堆计     

中国磁约束聚变科学技术研究进展专题·编者按

<正>核聚变能安全、清洁、资源丰富.从20世纪60年代中期到70年代,聚变研究在世界主要大国兴起,并先后建造了多种类型的磁约束聚变装置,诸如托卡马克、磁镜、仿星器、箍缩类装置等,在这些装置上对高温等离子体问题开展了大量的研究,在磁约束聚变能科学技术快速发展的同时,极大地推动了等离子体物理学的发展.     

可控核聚变技术——未来能源的希望

回顾了核聚变研究的进程,阐述了中国在可控核聚变研究方面所取得的领先世界的重大突破,列举了可控核聚变具有的其他能源不可比拟的优势,指出了使用核聚变装置取代燃煤电厂的巨大环境效益。     

核聚变的箍缩效应

从流体力学方程和电磁场理论出发,导出磁流体动力学方程组,从而清晰得出流体核聚变被磁场约束在一定域内的原理,并以太阳演变为“白矮星”过程为例,阐明箍缩效应在热核聚变反应中的作用．介绍四种典型的磁约束装置,其中无线长圆柱形导电体为理想状态,无法实现,JET是目前正在使用中的世界上最大的托卡马克装置,而未来最有发展前景的可能是串列磁镜组成的巨型马克堆．     

中国基础科学领域的大型实验

正北京正负电子对撞机北京正负电子对撞机是我国的第一台高能加速器,1984年开工建造,1988首次实现了正负电子对撞。1992年τ轻子质量测量的精确结果,纠正了过去τ轻子质量约7MeV实验偏差,并把精度提高了10倍。2004年1月,北京正负电子对撞机进行重大改造工程启动,采用国际先进的双环对撞技术,将对撞性能量大幅提高。可控核聚变实验装置2009年,世界上首个全超导非圆截面托卡马克核聚变实验装置首轮物理放电实验取得成功,标志着我国站在了世界核聚变研究的前端。全超导托卡马克核聚变实验装置装置,其运行     

聚变反应堆条件下等离子体中阿尔芬本征模的分析

通过对托卡马克装置的研究,为中国聚变工程试验堆和国际热核聚变反应堆提供了理论和工程技术。本文基于当前主要的托卡马克,运用磁流体力学数值模拟程序和动理学混合模拟程序,探究了不同类型托卡马克装置上的离散型阿尔芬本征模,以及在高能量粒子条件下离散阿尔芬本征模的不稳定性特征,为中国聚变工程试验堆和国际热核聚变反应堆提供理论参考。模拟发现在三类托卡马克装置上,较宽的运行范围内,都存在离散阿尔芬本征模,且这种本征模易受高能量粒子激发成不稳定模式。离散阿尔芬本征模的不稳定性潜在影响未来聚变反应堆的稳态运行。     

ETER超导磁体设计与制备中的若干关键力学问题

超导磁体是目前正在研制和建造中的大型新能源装置即国际热核聚变实验堆（ITER）的核心部件,主要用于约束等离子体在有限环状空间内的流动,其力学研究直接涉及磁体结构安全性以及等离子体的稳定运行时间．我国承担着ITER超导磁体制备的任务包并取得成效,但由于磁体设计和制造涉及材料科学、力学、电磁学等多学科的交叉,同时也涉及超导复合线缆绕制与测试分析等一系列关键性技术问题,目前这一领域的研究不管是国内还是国外尚远未满足越来越多的大型超导科学装置的需求．本文主要介绍了ITER超导磁体从CICC导体的复杂制备到运行过程中所涉及的力学、超导物理等相互耦合作用的基础理论与实验研究方面的国内外现状以及存在的主要问题,其中也简要介绍了兰州大学电磁固体力学研究组在超导电磁系统相关方面的部分研究进展与成果等．     

中国环流器二号A装置物理实验研究进展

本文介绍了中国环流器二号A(HL-2A)装置概况、系统工程以及在磁约束聚变物理研究方面取得的若干重要进展,尤其是在HL-2A装置上成功实现了具有边缘局域模的高约束模式运行,是我国磁约束聚变实验研究史上具有里程碑意义的重大进展.近年来利用该装置可近性好,原创的加料与控制技术以及先进的高时空分辨诊断系统等独特优势,在HL-2A装置上开展了国际热核聚变实验堆(International Thermonuclear Experimental Reactor,ITER)及未来聚变堆等离子体相关的前沿物理问题与关键技术的研究,获得了一批国际磁约束核聚变领域创新科技成果,为ITER的运行与实验以及未来聚变堆的设计提供了重要技术基础与支撑.     

微聊

<正>下期看什么核聚变之梦核聚变发电比核裂变发电安全性更高,又不像火力发电那样会排出二氧化碳,并且又能够解决太阳能发电等自然能源所不能解决的大规模发电问题。目前对它的研究受到全世界的关注。中国、欧盟,印度、日本、韩国、俄罗斯和美国共同将核聚变发电推向实用化,由这7方投资的国际热核聚变实验堆(International Thermonuclear Experimental Reactor,ITER)已经正式开始在法国建设。     

托卡马克等离子体中电子逃逸产生机制综述

托卡马克等离子体中与逃逸电子动力学相关的实验研究是热核聚变的重要研究课题之一.逃逸电子的初级和次级产生机制是逃逸电子产生的两个主要机制.根据国内外的一系列资料,介绍了热核聚变研究中不同放电条件下逃逸电子的产生过程以及实验证据,包括:欧姆放电中电子逃逸的雪崩过程,电子回旋共振加热期间逃逸电子产生的实验现象以及低杂波电流驱动与离子伯恩斯坦波协同加热下逃逸增强的实验研究.     

美国研制桌面核聚变装置

据英《新科学家》１９９９年４月３日报道：美国加利福尼亚劳伦斯利弗莫尔国家实验室的研究人员最近展示了一种用小的激光器使原子发生聚变的反应堆。它虽然还不能解决世界的能源问题，但可以使科学家用相当少的费用来研究核聚变过程。核聚变过程是很难开始的，因为原子核相互排斥，需要花很大能量才能使它们聚合。过去，物理学家是用大量激光器汇集的能量来克服原子之间的排斥力，使它们进行核聚变，因此要花几亿美元甚至更昂贵的方法，如用磁场约束的超热气体反应堆。托德·迪特米尔和他的同事发明的桌面核聚变装置是将氘气充入真空室中，…     

世界首台全超导核聚变实验装置在合肥首轮实验成功——我国聚变研究向前迈出一大步

我国自行设计、研制的世界上第一个全超导非圆截面托卡马克核聚变实验装置，9月28日在此间进行的首轮物理放电实验过程中，成功获得电流超过200千安、时间接近3秒的高温等离子体放电。这标志着世界上新一代超导托卡马克核聚变实验装置已经正式投入运行，我国聚变研究向前迈出一大步。     

磁约束核聚变关键能量转换部件的磁流体力学探究

新科技革命的到来,现代工业化生活所耗费的能量大部分来源于不可再生能源,这些能源非常有限,一旦耗尽,世界将会面临一场关于能源短缺的浩劫.近年来我国的磁约束核聚变用于工程技术研究和物力体力学研究方面取得了相当可观的成绩,该技术在很大程度上可以解决能源危机问题.本文详细阐述了磁约束核聚变的相关概念,分析了磁约束聚变与关键能量转换部件装置类别,重点介绍了核聚变反应堆以及磁流体力学实践运用.     

冷聚变研究的争论

简要介绍了冷聚变研究的争论,列举最近冷聚变研究的令人信服的实验证据,包括:反常核聚变——Fleischmann-Pons效应的实验;常温下的正常核聚变,热核聚变反应中的反常核产物的实验证据。实验证实:冷聚变是能够真实发生、可信的。     

安徽省科技成果转化现状分析

正一、安徽省科技成果转化现状1.科技成果供给不断增加2017年以来,遴选实施省科技重大专项项目205项、重点研发计划项目238项,将量子信息、智能语音等相关研究课题推荐到科技部并获得国家重大科研项目支持。在相关科技计划项目的支撑下,安徽省在量子信息、热核聚变、人工智能等前沿领域取得了一批重大创新成果,如世界首台光量子计算机诞生、量子通信京沪干线全面开通、全超导托卡马克装置世界首次实现百秒量级稳态高约束模式运行