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。     

世界首个托卡马克诞生地——俄罗斯的聚变研究之路

俄罗斯是热核聚变研究资历最深的国家之一,也是世界首个托卡马克装置的诞生地。从最初的几十年占据世界受控热核聚变研究最先进的位置,到受经济衰退影响萎靡不振,再到21世纪后重振旗鼓,积极通过国际合作振兴本国核聚变研究事业,俄罗斯的所有努力都为推动世界核聚变事业贡献了力量。介绍了俄罗斯核聚变研究的发展历史、主要研究机构、主要装置沿革以及突出成果,分析了俄罗斯从最早开始核聚变研究至今各种变化的政治和经济原因以及经费投入,并简要阐述了俄罗斯未来的核聚变战略规划。     

在地球上造小太阳

在美国科幻影片《蜘蛛侠2》中，头上长着触角的坏人奥克博士差点实现了一个数千名科学家花了50多年的时间都未能实现的梦想一一建造核聚变反应堆。不过，科学家似乎能够挽回他们的声誉。一个由多个国家的科学家组成的小组正在计划建造一座国际热核聚变实验反应堆（ITER），以证明核聚变能产生近于无限的电能，而且还不会像核裂变反应那样有巨大的风险以及难以处置、具有放射性的核废料。     

冷核聚变实用化:大突破还是大骗局

虽然主流科学界对冷核聚变持否定态度,但是也有许多科学家并未就此罢休,22年来,不断有人坚持探索"冷核聚变"的可能性。     

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。     

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。     

在材料科学中飞扬青春——北京科技大学副教授周张健的科学之路

能源问题日益成为中国和全世界面临的共同危机,而核聚变能是公认的可以解决人类未来能源问题的有效途径之一。经过数十年的努力．核聚变研究已经取得了很大进展．其标志就是国际热核聚变实验堆（International Thermonuclear Experiment Reactor．ITER）计划的正式签署并开始建造。这是国际上仅次于国际空间站的重大国际合作项目。     

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     

冷核聚变反应截面的测量原理与实验方法

本文对冷核聚变反应截面的测量原理与实验方法进行了详细地讨论，为证实冷核聚变是否存在提供了一条可能的途径，本文所提供的原理与方法，在电化学方面也有一定的实用价值。     

浅谈核聚变能源——未来的清洁能源

随着全球化石能源的不断消耗以及全球气候变化带来的系列问题日益受到国际社会的普遍关注,清洁能源的研发正在成为人类未来发展的焦点。基于核聚变能源的环境友好特性及其相关资源的可获得性,它有望成为未来清洁能源发展的关键选择。本文概述了核聚变能源的发展现状,展望了未来的发展前景。     

人造太阳：挡不住的诱惑

地球上的化石燃料已经所剩无几，人类如何找到理想的替代能源?50多年来的热核聚变研究一直围绕着一个主题，那就是要实现可控的核聚变反应，造出一个人造太阳，一劳永逸地解决人类发展的能源之需。国际热核聚变试验堆的即将启动为人类实现这个梦想带来了曙光。再用50年，人们能看到人造太阳吗?     

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。     

冷核聚变：是新能源还是伪科学？

曾被称为历史最大骗局,是否能成世界最大科技发明?一度被定为"伪科学"的判决,并未成为最终的句号。们记得1989年,在美国发生了一件震惊全球科学界的大事:英美两名科学家公开宣布在烧瓶里实现了"核聚变"!这也许将是人类历史上     

核聚变的困惑

随着中国决定将要加入“国际热核聚变实验堆”(ITER)计划，核聚变发电以及ITER的话题逐渐多了起来。这是继“双星”计划和“伽利略”导航卫星计划之后，中国即将要加入的第三个大型国际科技合作项目。与前两个项目相比，这个项目可谓工程巨大。只是建造一个实验堆，即所谓的托卡马克就需40多亿欧元，加之后续的运转费用，总计约要100亿欧元。中国如果加入的话，总共要出资约10亿欧元，这对我们这样的发展中国家来说，的确不是个小数目，因而在业内引起了不小的争论，偶尔也会见诸报端。     

激光和惯性核聚变能：Edward Teller奖获得者的演讲

以核聚变先驱者 Edward Teller的名字命名的 Edward Teller奖建立于1991年，其获得者均是专注于研究如何利用激光或束的驱动获得无限、安全、清洁和廉价的惯性核聚变能量并做出重大贡献的专家。此书内容包括有Edward Teller和 Edward Teller奖获得者的研究成果、文章、会议报告和讨论、以及个人见解等。     

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．     

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.     

激光惯性约束核聚变历程回眸

惯性约束核聚变是获取聚变能的一种可能途径,随着更大型激光驱动器的建成,正在探索点火点附近的各种物理过程和实现点火的方式,以期未来可以实现真正的聚变点火,同时大型激光驱动器也推动了高能密度物理研究的发展,实验结果表明,当前惯性约束核聚变研究正处于困难和机遇共存的阶段,本文对惯性约束核聚变以及大型激光驱动器的发展历程进行回顾,并对实验的结果进行简单综述。     

Q＆A

Q：为何太阳的核聚变温度能够保持数十亿年而基本恒定？ A：太阳表面温度达5000℃，中心温度更是高达1500万摄氏度，并且不断地向外辐射能量，基本保持稳定。维持太阳高温的能量来自于太阳内部的核聚变。太阳主要是由氢构成的，体积和质量十分巨大，在万有引力的作用下产生收缩效应，使太阳中心区域的平均密度高达150吨／立方米，温度达1500万摄氏度，足以满足氢核聚变为氦核的条件。从4个氢核转化成1个氦核不是一次完成的，而是多次反应的结果。     

核能开发及应用分析研究

核能的开发与利用是未来新能源的主要发展目标。基于此，文章论述了一种基于托卡马克实验装置及核聚变反应原理，在这个基础上讨论了人类利用核能以来所发生的事故及其原因和所造成的危害。供大家参考。