科普:可控核聚变-《大国重工:崛起》


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    因此,可控核聚变反应堆当之无愧地被称作“人造太阳”。

    我国在可控核聚变技术方面处于世界领先地位,即将开始运行的east反应堆是世界上第一个达到实用工程标准的反应堆,如果能够成功运行,那么,可控核聚变的商业发电的时日就不远了。

    名词:托卡马克装置

    托卡马克装置是可控核聚变的核心装置。

    可控核聚变最大的难点在于,核聚变时高达上亿摄氏度的反应体放在哪里?

    迄今为止,人类还没有造出任何能经受1万摄氏度的化学结构,更不要说上亿摄氏度了。

    这就是为什么一槌子买卖的氢弹已经制造了50年后,人类还没能有效的从核聚变中获取能量的唯一原因。

    人类是很聪明的,不能用化学结构的方法解决问题,我们就用物理的试验一下。

    早在50年前,两种约束高温反应体的理论就产生了。

    一种是惯性约束,这一方法把几毫克的氘和氚的混合气体装入直径约几毫米的小球内,然后从外面均匀射入激光束或粒子束,球面内层因而向内挤压。

    球内气体受到挤压,压力升高,温度也急剧升高,当温度达到需要的点火温度时,球内气体发生爆炸,产生大量热能。

    这样的爆炸每秒钟发生三四次,并持续不断地进行下去,释放出的能量就可以达到百万千瓦级的水平。

    另一种就是磁力约束,由于原子核是带正电的,那么磁场只要足够强大,你就跑不出去。

    建立一个环形的磁场,那么原子核就只能沿着磁力线的方向,沿着螺旋形运动,跑不出发生反应的范围。

    而在环形磁场之外的一点距离,还可以建立一个大型的换热装置(此时反应体的能量只能以热辐射的方式传到换热体)。

    然后再使用人类已经很熟悉的方法,把热能转换成电能就是了。

    为实现磁力约束,需要一个能产生足够强的环形磁场的装置,这种装置就被称作“托克马克装置”——tokamak。
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