新一代超导托卡屿克核聚变实验装置建成并成功放电

近日，我国自行设计，研制的世界上第一个全超导托卡马克核聚变实验装置（EAST）正式建成并投入运行，由中国科学院合肥物质科学研究院等离子体物理研究所承担的“EAST全超导托卡马克实验装置”是国家“九五”大科学工程，它是专家们经过数年评审和论证，在上百个重大建议项目中挑选出来的。     

“人造太阳”或破解“核电困局”

<正>近期,中国科学院等离子体物理研究所宣布,世界上第一个全超导托卡马克(EAST)东方超环实现了稳定的101.2秒稳态长脉冲高约束等离子体运行,创造了新的世界纪录。该装置是我国第四代核聚变实验装置,其科学目标是让氘和氚在高温条件下,像太阳一样发生核聚变,为人类提供源源不断的清洁能源,所以也被称为"人造太阳"。     

核聚变的未来现实性

在太阳内部每秒钟有400万吨以上的氢参与核聚变反应,释放出巨大的能量,以光和热的形式到达我们这里。现在,在地球上正在试图重现这种为物理学定律所主宰的反应,为攻克迄今为止物理学所面临最困难的技术问题而进行努力。不管如何困难,实现核聚变仍被人们重视,美国能源部专为开发研究而拨款建造了两座庞然大物似的实验装置:一座是设在普林斯顿(Princeton)大学的TFTR(托卡马克核聚变实验装置),安装在一座五层     

终极能源来了？创纪录意味着什么

正支撑人类社会运转的几乎一切能源,从煤、石油、天然气,到风能、生物能,其本质都是太阳能,而太阳上的能量来自内部的核聚变反应。当人类发现太阳产生能量的原理(核聚变)之后,便找到了无限能源的可能性。全超导托卡马克核聚变实验装置,是人类通过科学技术在实验室里复制一个"太阳",目的就是为了寻找人类未来的能源出路。更重要的是,核聚变技术是一项几乎完美的技术,不会产生污染且近乎于无限使用。未来一旦掌握这项技术,人类将踏入无限能源时代。     

NIF：核聚变产能首次超过消耗

据英国广播公司（BBC）报道，自1997年被称为“人造太阳”的美国国家点火装置（NIF）启动以来，首次实现“产能超出消耗”的核聚变反应，即核聚变产生的能量超过引发核聚变所需的燃料，这让科学家距离实现自持裂变的梦想更近一步。自持裂变可以产生无限多的能量，     

美国能源部启动惯性聚变能项目

<正>继2022年劳伦斯-利弗莫尔国家实验室的核聚变实验里程碑之后，美国能源部正在建立新的科研中心，以便激励私营部门在激光驱动氢燃料压缩上取得进展。2023年5月，美国能源部聚变能科学项目宣布公开征集专注于惯性聚变能（IFE）的提案。几十年来，美国能源部一直支持通过压缩小型氢燃料标靶来诱发核聚变的研究，不过那是通过核武器研究项目来实现的。去年劳伦斯-利弗莫尔国家实验室在激光核聚变点火实验取得成功之后，人们对资助能源生成技术研发的兴趣增加不少。     

聚变反应堆输出净功率调查

工程师们正在调查由核聚变反应堆产生持续电力的潜力,在未来几十年里希望有一个实验性工厂出现——在英国工程和物理科学研究协会(EPSRC)提供资金的项目中,伦敦大学玛丽皇后学院的研究人员在关注利用发自托卡马克装置的电力——即通过强磁场约束起反应的等离子体。国际热核聚变实验堆(ITER)财团目前正在法国建造一座托卡马克(受控热核反应装置),希望能产生出10     

发冷核聚变重新被提及时——记美国化学会召开的一次冷核聚变研讨会

重启冷核聚变话题 在沉默了18年以后，美国化学会（ACS）对冷核聚变的兴趣似乎再一次升温。今年3月下旬，由ACS在芝加哥举办的一个有关“冷核聚变”的研讨会上，部分与会的科学家声称，这一迹象显示了科学家把关注的目光再一次投向了这一领域；而部分视冷核聚变难以实现的人，仅以一种好奇的眼光来看待这次会议。     

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。     

新一代超导托卡马克核聚变实验装置建成并成功放电

近日,我国自行设计、研制的世界上第一个全超导托卡马克核聚变实验装置(EAST)正式建成并投入运行.由中国科学院合肥物质科学研究院等离子体物理研究所承担的“EAST全超导托卡马克实验装置”是国家“九五”大科学工程,它是专家们经过数年评审和论证,在上百个重大建议项目中挑选出来的.     

美国受控热核聚变的现状

近年来,美国的受控热核聚变研究取得了显著的进展。环形磁约束系统的进展最大。在Alcator-C上利用小直径孔栏使等离子体离开室壁的方法改善了等离子体的约束性。用增大等离子体大半径的方法亦可改善约束性。实验结果表明有可能建立具有较好运行特性的托卡马克反应堆。Alcator-C的最近实验是确定能量约束的精确几何比例特性。普林斯顿的大环托卡马克PLT利用低次混合波激发在1秒时间内激励电流200KA,亦即关闭欧姆加热变压器,只用射频激励电流来维持等离子体。     

美国“国家点火装置”即将启动

据美国能源部（DOE）国家核安全局（NNSA）网站报道，美国劳伦斯·利弗莫尔国家实验室的国家点火装置（NIF）取得了重要进展，目前正在开展2009年完成NIF点火的筹备工作——即在实验室条件下实现人类历史上的第一次核聚变点火（用激光点燃一个“人造太阳”）。从长远来看，核聚变能将是人类未来能源的主导形式，被科学家称为“能源危机的终结者”。     

向着核聚变迈进的重大超导应用课题

人类对受控热核聚变反应寄予很大的希望,因为它能给世界带来既干净又丰富的能源.在当今,有可能最先实现受控热核聚变反应的装置,是磁约束托卡马克系统,而超导进入这一系统,将挽回磁约束线圈上的巨大能耗。     

驯服的天体之火

科学家们试图通过核聚变产生一种比太阳内部热能大得多的热能。 在核聚变时，氢原子核会熔化成为氦，因而可以产生能量。在美国新墨西哥州的试验设备“Z机”里，2000万安培的电流将头发丝般粗细的钨丝蒸发成一种等离子气体，并放射出巨大的伦琴脉冲。这种脉冲将带有“重氢”（氘）的微小球形颗粒加热，使其产生一个短时的聚变反应。作为这种反应的副效应，会在一个直径32米、高6米的水池里产生希奇古怪的光线。     

可更新能量

现在,让我们来讨论一下其他几种可更新的能源。首先讨论地热,然后考察一下海洋动力、水力发电、风力机、光电现象和热核聚变。     

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.     

太阳中微子亏损与催化核聚变

由实际测量太阳中微子亏损，引出太阳可能就没产生这么多中微子，并通过催化核聚变提出反质子催化核聚变的设想。由此对太阳的能源机制引出了新想法，这对天体物理学（恒星演化及宇宙演化等）是个标新立异的想法     

托卡马克边条件对低杂波传播的影响

一、引言低杂波加热是大型托卡马克辅助加热可能的重要手段之一。许多托卡马克装置都用Brambilla关于调相波导组的理论来设计波导系统。但Brambilla的波导理论没有考虑托卡马克隔板附近必然存在的密度快变,我们假定了一个更真实的模型,具体数值计算了隔板处等     

迎接春天 拥抱科学

要说这两个月来科学界最抢眼的大事,无疑非科学家首次发现早期宇宙急剧膨胀的直接证据莫属。这一突破性的重大发现有望帮助弄清宇宙诞生之谜。一些物理学家甚至认为,这是一项诺贝尔奖级别的发现,可以跻身过去25年最重要的宇宙学发现之列。当然与此同时,还有一些科学进展也让我们无法平静。受控核聚变研究获得新进展,首次实现能量总增益,标志着核聚变能源迈向新时代;基因疗法首次降伏HIV,或可促“功能性治愈”艾滋病;个人基因组测序即将进入千美元费用时代……只想说,这个春天来得正是时候。     

“人造小太阳”何日点亮

<正>万物生长靠太阳。今天支撑人类社会运转的几乎一切能源,从煤、石油、天然气,到风能、生物能,其本质都是太阳能,而太阳上的能量来自其内部的核聚变反应。那有没有可能让人类首次在地球生物进化史上,永久性地获得取之不尽,用之不竭的能源呢?答案是有,并且已经曙光初现了,这个曙光,就是核聚变,俗称"人造小太阳"。