欧洲聚变实验的真正意义——访中国托卡马克专家

欧洲联合托卡马克(JET)于1991年11月8日和11月9日进行了3次放电,在全世界点燃了一场“聚变热”。这次实验的主要参数为: 环向主磁场为2.8万高斯; 等离子体电流为3.1兆安; 辅助加热采用中性粒子注入加热,注入功率为15.2兆瓦。在上述条件下,等离子体的离子温度为16.5千电子伏,电子温度为10千电子伏。放电时间为2秒,能量约束时间为1秒;     

电子屏蔽和离子间关联对Pd-D系统中氘核聚变率的影响

van Siclen Dew和Jones曾计算过,自由氘分子的核聚变率为～10~(-70)/s,远小于可观测的水平(10~(23)/s)。但对钯等金属内的氘,考虑了离子间的关联作用后,其聚变率有显著提高。然而,只考虑电子屏蔽效应或离子间的关联作用,在通常条件下聚变率均达不到可观测的水平。本文同时考虑了电子屏蔽作用和离子间关联作用对氘核聚变率的影响。     

He~+辐照非晶态合金的深度分布和保存量

在聚变堆的设计中,材料的辐照损伤被看成是除了等离子体物理外最重要的技术问题之一,特别是第一壁,它要经受热等离子体、聚变α粒子、14MeV聚变中子、中性原子等的直接照射,高通量、多种粒子的照射使得第一壁辐照损伤的研究特别重要.壁材料的辐照损伤分为两类,一类是体损伤,另一类是表面损伤,表面损伤的主要表现形式为表面溅射、表面发泡和蒸发,聚变α粒子引起第一壁的表面损伤是当今聚变堆研究十分关注的问题.     

粒子束聚变研究进展

《粒子束聚变研究进展》一文先从电子束聚变谈起,然后重点介绍了离子束聚变的优点,以及轻离子束的产生、传输和聚焦等。     

惯性约束聚变能源与激光驱动器

聚变能源是一种“干净的”几乎取之不尽的能源。研究进展表明,有希望在２１世纪中叶实现商业发电。惯性约束聚变则是实现聚变能源的主要途径之一。８０年代末,美国用地下核爆的辐射能量成功地驱动惯性约束聚变,证实了这一技术路线在科学上的可行性。９０年代以来,一些...     

科学之窗

向受控核聚变迈进的一大步经过七年的艰苦筹建,美国普林斯顿大学等离子体物理实验室终于在1982年12月24日启动了价值31亿美元的托卡马克聚变实验反应堆(Toka-mak Fusion Test Reactor)。初次运转已将通常的氢加热到摄氏10万度以上,持续时间为1/20秒。下     

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     

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.     

Ka波段五道外差时序多色仪测量HT-6B托卡马克电子迴旋辐射

我们于1983年12月提出并实验验证了外差时序多色仪的设想后,又进而研制了Ka波段五道外差时序多色仪并成功地应用诊断HT-6B托卡马克的电子温度时空分布。在磁约束受控聚变的研究中,等离子体电子温度的时空分布诊断对研究等离子二次加热,能量输运,MHD不稳定性的物理过程有重要意义。该诊断的主要手段之一是测量等离子体     

靶温对HR-1型不锈钢He捕获特性的影响

我们曾报道过靶温为室温时HR-1型不锈钢的He捕获特性。(n,α)反应或α等离子体轰击聚变堆第一壁时,核材料可处于高于室温的环境温度中,因此,研究靶温对金属He捕获特性的影响是十分重要的。 本工作在室温——673K的温度区间,研究了靶温对HR-1型不锈钢He捕获特性的影响。入射的~4He离子能量仍为70keV。     

中国的神光——神光Ⅱ高功率激光实验装置

惯性约束聚变(ICF)研究的长远目标,是实现可控核聚变,为人类提供理想的能源。神光Ⅱ高功率激光装置是由中国科学院、中国工程物理研究院、国家高技术863计划支持的大科学工程项目。该装置是目前我国规模最大、国际上为数不多的高性能高功率固体激光装置,是我国中近期惯性约束聚变重要实验平台。     

《Nature》《Science》封面精选

正2014年7月17日出版的《Nature》封面所示为位于美国加州劳伦斯·利弗莫尔国家实验室的"国家点火装置"(NIF)的靶室内部——从右边进入的物体是靶子定位器,在其上安装厘米尺度的靶子。关于物质在极端压力条件下的行为的知识,对于描述如木星和很多太阳系外行星等巨大行星的内部状态是必不可少的。NIF正在通过高达5000万个大气压的"无激波动态(斜坡)压缩"进行实验天体物理学研究。通过在NIF以低于聚变实验所用温度的温度下进行实验,Raymond Smith及同事在     

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。     

混合反应堆—清洁能源的希望

聚变一裂变混合反应堆—其中聚变扮演的角色是裂变反应堆的中子源，这样不仅能够发电，还能够处理核废料及产生裂变燃料，这也是混合反应堆支持者最推崇它的原因之一—     

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     

人工核聚变何日实现

正有专家表示,用核聚变为人类供给能源的可行性已经大大增加了。英国政府最近宣布投资2亿英镑用以打造一座核聚变电站,并计划在2040年之前实现此目标。政府及合作企业告诉BBC,他们的短期目标是在5年内使这个能发电的聚变反应堆的示范模型正常工作。尽管如此,这条"聚变发电"之路也是道阻且长。     

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。     

ITER:电缆试验引发的担忧

国际热核聚变实验堆(ITER)聚变机心脏部位超导电缆的退化,有可能会造成进一步延误的危险。三大洲的科学家正在着手弄清一个有关世界上最大的聚变实验项目——ITER超导电缆潜在的严重问题。《自然》杂志获悉,对ITER强大的中央磁铁电缆所做的初步检查显示,由于其退化过快可能已无法使用。如果悬而未决,则此问题会使多年来已饱受技术之困和预算挫折的项目在未来再度延迟(参见本期"聚变实验堆工期延误引人忧虑"文)。     

CT-6托卡马克装置上的单极弧现象

远在受控聚变研究的早期阶段,就发现了受控聚变装置上的单极弧现象.但直到最近几年,这一现象才特别引起人们注意.这是因为,在一些托卡马克装置中又观察到单极弧的存在,而且在有的装置中,确认为金属杂质的主要来源.单极弧是由于放电室壁对等离子体所呈的负电位击穿的结果.在无磁场或磁场垂直表     

发展核聚变能的障碍已被扫清

<正>在一份最新的报道中披露,用激光产生聚变能的主要障碍已被扫清,这可能预示着一个大规模能源生产新时代的到来——"受控核聚变能产生如同太阳内部的环境,这一目标很久以来就被认为可能是一项根本性的能源革命。但是,在将强大的激光用于聚变能时,还存在一些疑惑,因为由激光所产生的"等离子体"会阻断聚变的进行。而《科学》杂志上的一篇文章认为,等离子体问题还远