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核聚变和托卡马克装置简介ppt

时间:2019-08-23

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  核聚变与托卡马克装置简介;原子核的结合能是研究核聚变能源的出发点:;当前,核聚变从获取能源的角度来看,主要有 如下几种反应:;发生核聚变反应的必备条件:;核聚变反应中的能量平衡问题(power balance);聚变反应中的点火问题(ignition);采用核聚变获取能源的一些优点: 轻核聚变反应中放出的能量是惊人的.如果将 一升海水中的氘提取出来发生聚变反应的线升汽油. 原料储量极为丰富.地球海水中蕴含大量的氘, 如果开采使用,即使人类能源使用量逐年递增,也 可以供给几百亿年使用 放射性环境污染不严重,即使有污染的氚也是 反应的中间产物,容易处理.;在核聚变反应中,反应物在极高温度状态下会 完全电离,变为整体呈电中性的等离子状态,由 于他们扩散的能力非常强烈,任何实物都无法 承受如此高的温度,因此必须采用特殊的方法 将高温等离子体约束住.使之顺利的发生核聚 变反应. 在实际的约束方法中,通常有两种: 惯性约束 磁约束 ;托卡马克是一种环形等离子体约束装置,它是 利用磁场将高温等离子体约束在一定的区域, 使之达到劳森判据所要求的参数范围.;宏观效果磁应力:;箍缩力;托卡马克装置示意图;环流器中各方向磁场的建立;环流器中,等离子体会在环形真空室中快速旋转 而不和器壁接触此时的提供洛伦兹力的环向磁 场是由套在外面的数个环形磁体提供的 角向磁场则是由等离子体电流产生的自发磁场. 这两个磁场在环形器中构成如上图所示的螺旋磁 场,在回转变换下,等离子体在环形真空室中运动.;平衡磁场阿(位形控制磁场);奏多贵窄种薪铲总洞渭敖软惑坷唾化绍辕抨怒媒讲阵移瓦诌躯绵忱柯馁棵核聚变与托卡马克装置简介核聚变与托卡马克装置简介;由上面的分析可以看出,托卡马克的环流器部 分主要由环形真空室和三个磁场的线圈组成.;托卡马克发展历史;随着大型托卡马克装置的出现,约束时间提高到100ms,在随后的试验中发现, 当等离子体最小半径达到2m时,可以达到反应所要求的时间秒量级.JET已经 做到了1.5m. 此外70年代主要任务还有如何提高反应温度.到80年代早期已经达到了几个 Kev.80年代出现的tokamaks主要有TFTR和JET. ;到了90年代,又有几个难点被先后攻克.其中包 括可以用氘氚混合物代替氚做反应物.可以产生 更大的反应能.例如在TFTR中,50-50的氘氚混合 物产生了持续超过一秒的10MW的能量. 当前kokamaks中大部分问题已得到解决,下面的 就是重点就是如何实现点火.目前看来最有希望 的就是一个多国合作项目ITER(International Thermonuclear Experiment Reator)这将是人 类为解决能源问题做的一个最伟大的壮举.;逆搞凡鳃而撇迟学莲校栽蚜酒戮慈膀叠歼熊迭纯淮驶瘤食拭坑邀择疥叹宴核聚变与托卡马克装置简介核聚变与托卡马克装置简介;谢谢大家!

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