金属中低温高密度氘离子体核聚变的可能性

金属晶体中低温高密度自由电子气的极强的库仑屏蔽效应,一方面使在金属晶体中形成低温高密度氘离子体成为可能,同时又使晶体中D~++D~+碰撞的聚变截面增加;而逐渐形成的低温高密度氘离子体又会进一步增强库仑屏蔽效应并增加聚变截面。金属晶体中高密度自由电子气的这种催化作用以及由此形成的高密度氘离子体的自催化作用,使金属晶体中低温高密度氘离子体核聚变的可能性增加。     

μ子催化聚变评述

引入到相当冷、致密氘氚混合物中的μ子可以代替原子中的电子,形成μ子分子,这些μ子分子很容易参加核聚变反应。已经取得每个μ子催化引起～150个聚变的产额,重新唤起了μ子催化聚变作为一种可能能源的兴趣。     

凝聚态核科学的实验研究

自1989年弗莱希曼(M.Fleischmann)和庞斯(S.Pons,下面合称二人为弗-庞)宣布发现氘-氘(D-D)冷核聚变以来[1]."冷聚变"这个充满争议的研究领域已经形成有二十多年.如今,该领域的研究范围已远远超出核聚变,包括了一大类无法解释的,在凝聚态中发生的核聚变、核嬗变以及核反应截面增高等异常现象,通称为凝聚态核科学.     

Alcator C超过劳孙判据

1983年11月初,美国麻省理工学院的受控热核装置Alcator C的劳孙参数nτ达到了8×10~(13)秒·厘米~(-3),首次超过劳孙判据(即热化氘氚等离子体中输出的聚变功率大于输入的加热功率的条件是离子密度n与能量约束时间τ的乘积须大于6×10~(-3)秒·厘米~(-3))。 Alcator C是一座紧凑的高场强托卡马克(其大、小半径分别为64厘米和16.5厘米,设计场强为     

对岩石本构关系中的新认识

在单轴压缩下,对济南辉长岩样品以六种不同的恒变形速率(0.8×10~(-3)/s、0.6×10~(-4)/s、1×10~(-5)/s、0.7×10~(-6)/s、1.6×10~(-7)/s、2.7×10~(-8)/s)压缩直至破坏。得到了辉长岩在不同恒变形速率下的应力(σ_1)-应变(ε_1)和体应变(ε_V)曲线。从σ_1-ε_1、ε_V曲线表明:当变形速率由10~(-3)/s降到10~(-8)/s时,辉长岩的强度降低了23％。岩石体积的非线弹性膨胀的起始压力C_0~′(σ_2=σ_3=0)为常量。当σ_1>C_0~′时。岩石轴向应变ε_1和体积的非线弹性膨胀量D,除了具有随轴向应力σ_2的增大而增大外,     

受控核聚变研究的新进展

第一颗原子弹的诞生地——美国洛斯阿拉莫斯实验室受控核聚变组的主任德莱塞(H.Dreicer)应谢希德教授邀请来华,在沪期间作了核聚变展望的报告. 德莱塞博士结合激光核聚变中使靶丸有效加热的问题,介绍了他在1977年完成的关于交流等离子体性质的基本研究.离子-电子碰撞的轫致辐射与反轫致辐射是交流电阻率的物理基础.当等离子体波激发后,惠更斯子波因离子关联效应干     

孕育中的俄罗斯爆燃式聚变反应堆

1954年,世界上第一颗实用型氢弹在美国比基尼岛试验成功,从那时起,受控核聚变就成了各国核物理学家研究的共同课题,因为核聚变能将是人类未来唯一清洁、有效、且又取之不尽的能源。核聚变反应燃料是氢的同位素氘、氚及惰性气体~3He(氦-3)。氘在地球上蕴藏极其丰富,据测,每1升海水中含     

受控核聚变研究的进展和展望

核能包括重核裂变和轻核聚变所释放的能量。核裂变会产生长寿命放射性废物,由于公众的反对意见,它的发展受到了一定阻碍。核聚变能是取之不尽,用之不竭的能源。如果实现以氘为燃料的受控核聚变,则可获取2×10~(11)TW·a的核聚变能,若以每年20TW·a速度消费,则可以使用100亿年。如以氘-氚为燃料,也够使用3000万年。所以受控热核聚变一旦实现,世界能源问题就一劳永逸地解决了。它是相当安全的能源。燃烧等离子体一旦建立,任何运行事故都能使等离子体迅速冷却,从而使核聚变堆在短时间内熄灭。在等离子体中的储能非常低：小于1 GJ。它是相当清洁的能源,不产生化石燃料电站所释放的二氧化碳和氧化氮之类的燃烧产物,也不产生长寿命高放射性废物——锕系元素和裂变产物。氚具有放射性,但它的半衰期非常短,仅为12．3年。因此,从长远看,发展核聚变能源对我国乃至全球解决能源问题都是至关重要的。     

对受控核聚变研究途径的再思考

本文将目前受控核聚变的研究途径分成三大类 :磁约束核聚变 (MCF)、惯性约束核聚变 (ICF)和非常规核聚变途径 .并对三类聚变途径进行分析讨论 ,指出在研究受控轻核聚变时应该结合对原子核结构的研究 ,重视对非常规核聚变途径的探索 ,尤其是对 μ子催化核聚变的研究 .文章还指出了下一步 μ子催化核聚变的主要研究方向 .     

EAST超导托卡马克

EAST超导托卡马克是我国设计建造的国际上第一个建成的全超导托卡马克实验装置.EAST的建成填补了从短脉冲中型常规托卡马克向长脉冲大型超导托卡马克过渡过程中"中型超导托卡马克"的空缺.EAST具有国际热核聚变实验堆(ITER)类似先进技术,具有与ITER类似的超过1000 s的长脉冲高参数运行能力,是未来10年国际上极少数有能力在高参数条件下开展长脉冲聚变等离子体物理和工程技术研究的实验平台.EAST已经取得了超过400 s的偏滤器位形等离子体以及稳定重复的超过30 s的长脉冲"高约束模"等离子体,创造了新纪录.EAST致力于解决ITER及未来聚变堆高性能稳态运行相关的关键物理和工程问题.这些研究将为中国未来聚变实验堆的设计和运行提供重要的依据,并为未来建造稳态、高效、安全的托卡马克类型的聚变反应堆提供重要的工程技术和物理基础.     

激光压缩玻壳靶的计算结果

利用我们所提出的一维拉格朗日编码,对激光聚爆的全过程进行了数值计算,研究了若干物理因素的影响。重点是当前实验中广泛研究的充氘氚的玻璃球壳,另外也对氘氚冰-玻璃双层球壳聚变靶作了初步计算。我们采用的一维模型,在物理上,考虑了靶元素的电离状态;     

用正电子寿命谱研究氘在钯中的存在形式

自“室温冷聚变”(cold fusioo)消息发布以来,从理论角度,探讨其可能性的工作十分活跃,为增大室温下D-D的聚变率,人们提出了很多设想,如存在某种重电子,μ介子催化等,无论这些设想正确与否,从实验上研究氘在钯中的实际存在形式,对理论工作的分析将是十分有益的。     

激光点火燃烧核燃料获得重大突破

正[本刊讯]近日,美国劳伦斯一利弗莫尔国家实验室在Science和Physical Review Letters上发表论文,宣布他们的激光惯性约束聚变研究工作获得重大突破,实验中发现了激光点燃核燃料的迹象,核聚变反应释放出的能量比燃料(用于引发核聚变反应)吸收的能量多,核聚变反应产生的能量约是以前记录的10倍。核聚变是1930年代发现的核反应现象。两个质量很小的原子核发生反应,在合成一个质量更大的新原子     

核聚变将最终成为未来的能源吗?

由于地球上的聚变燃料储量丰富,人们寄希望于可控核聚变能够最终成为人类未来能源的终极供应者,但经过几十年的发展,人类仍未完全掌控可控核聚变技术.本文介绍了核聚变基础知识及可控核聚变技术的发展现状,力图对这一技术有更加清楚和全面的了解.     

自然信息

MIT核聚变装置获重要成果1983年11月3日,美国麻省理工学院(MIT)的环形托卡马克反应堆,即阿尔卡托(Alcator)C,终于获得了聚变能量盈亏平衡所需的最小等离子体浓度和约束时间,这一成功被誉为聚变物理发展三十年     

面向聚变堆的托卡马克稳态先进运行模式的发展

人类文明和经济的持续快速发展有赖于新能源的发现和广泛应用。清洁、高效、几乎无尽的核聚变能源可以成为当前化石能源的有效替代,能够成为人类的终极能源。名为托卡马克(Tokamak)的磁约束装置是当前人类用于研究核聚变产生能源的主要方式之一。为了提高其运行的安全性和经济性,科学家们设计了多种能够使聚变等离子体长时间稳态运行的先进运行模式。这类运行模式的长足发展依赖于高温等离子体物理和核聚变相关技术等领域的研究进展,尤其是对于自举电流和外部驱动电流的研究。托卡马克稳态先进运行模式将成为未来国际热核聚变实验堆(International Thermonuclear Experimental Reactor,ITER)和中国聚变工程实验堆(China Fusion Engineering Test Reactor,CFETR)主要的运行模式。     

对冷核聚变的评述

1.引言我们现在都是生态学家,所以当弗雷奇曼(Fleischmann)教授和彭斯(Pons)教授在1989年3月23日宣布他们在美国犹他大学在一个简单的电解槽里于室温下用电解引起了氘离子的聚合而给出了热量——冷聚变——时,我们都想相信这个发现.开始我们有一点怀疑.但随后有了更多的信息——他们测量了多     

中国人造太阳工程调试成功

据息,我国中科院等离子物理研究所经过8年艰苦奋斗建造成全超导的托克马克试验装置,并调试成功。这种装置也“称人造太阳”。之所以被称“作人造太阳”,是因为这个装置产生能量的原理和太阳产生能量的原理一样。太阳能够发出强光,辐射到宇宙空间中去,巨大的能量来自于核聚变反应。这类托克马克聚变装置可以把氘的聚变燃料加热到4亿￣5亿℃的高温区,在这样的温度下发生大量的聚变反应,这将会带来巨大的清洁能源,会给世界带来更加广阔的能源空间。中国人造太阳工程调试成功     

毫微结构的物质

当一个新的研究领域公诸于众之时,首先引起争议的事可能是对基本现象的命名,也可能是这种现象的真实存在性.近来有关溶解在金属钯中的氘发生聚变的现象,即"冷核聚变",这一术语已被人们欣然接受,但是,这一现象却并非如此;另一方面,近期召开的名为"超精细微观结构"会议这一主题人人赞同,但是,这种现象还没有恰当的命名.有关这一主题第一次全面会议所讨论的内容是关于多晶物质的合成、特征和性质,这种物质形成的晶粒仅有几个毫微米(典型值为     

火星磁层中内禀磁场对O+离子分布的影响

目前对火星磁层的观测仅是在某些特定情况下和特殊位置的观测,并无系统的数据;在理论研究方面,仅对火星磁层顶位形进行过一些探讨.火星磁层的结构、磁矩的大小(即内禀磁场)及其在火星磁层中的动力学作用问题,仍然是有争论的,有待于进一步系统地观测分析和理论研究来确定.观测结果还表明,氧离子是火星磁尾重要的离子成分,其通量密度典型值为 2.5 ×10~7cm~(-2)·s~(-1).