环流器，磁力约束是什么意思

本文目录一览

1，磁力约束是什么意思
2，中国环流器三号改名
3，什么是人造太阳
4，磁陷阱的磁笼
5，超导核聚变
6，我国新一代人造太阳首次放电成功实现可控核聚变反应需满足哪些条件

1，磁力约束是什么意思

磁约束(magneticconfinement)，用磁场来约束等离子体中带电粒子的运动。主要为可控核聚变提供理论与技术支持，其主要形式为托卡马克装置与仿星器装置。　　基本原理磁约束的基本原理是带电粒子在磁场中受的洛伦兹力。折叠物理原理氘、氚等较轻的原子核聚合成较重的原子核时，会释放大量核能，但这种聚变反应只能在极高温下进行，任何固体材料都将熔毁。因此，需要用特殊形态的磁场把由氘、氚等原子核及自由电子组成的一定密度的高温等离子体约束在有限体积内，使之脱离器壁并限制其热导，这是实现受控热核聚变的重要条件。折叠工作原理两端呈瓶颈状的磁力线，因瓶颈处磁场较强(也称作磁镜)能将带电粒子反射回来，从而限制粒子的纵向(沿磁力线方向)移动，使粒子在作回旋运动的同时，不断地来回穿梭，被约束在两端的磁镜之间，但是仍有一部分其轨道与磁力线的夹角小于某值的带电粒子会逃逸出去。为了避免带电粒子的流失，曾经把磁力线连同等离子体弯曲连接成环形;后来又改进为呈8字形的圆环形磁力线管，称为仿星器;实验上现最有成效的磁约束装置是托卡马克装置，又称环流器，它是环形螺线管，其中的磁力线具有螺旋形状。

磁力约束是什么意思

2，中国环流器三号改名

您要问的是中国环流器三号改名了吗？没有。根据查询新闻网显示，中国的新一代人造太阳在科研领域取得了重大突破，截止到2023年9月14号仍命名为“中国环流三号”，所以没有改名。中国环流器，中国自行设计、研制的最大受控核聚变实验装置，是世界上第一个具有主动冷却结构的托卡马克装置。

中国环流器三号改名

3，什么是人造太阳

所谓“人造太阳”，即先进超导托卡马克实验装置，也国际热核聚变实验堆计划(ITER)建设工程，是当今世界迄今为止最大的热核聚变实验项目，旨在在地球上模拟太阳的核聚变，利用热核聚变为人类提供源源不断的清洁能源。核聚变能以氘氚为燃料，具有安全、洁净、资源无限3大优点，是最终解决我国乃至全人类能源问题的战略新能源。人造太阳是可控核聚变的俗称，因为太阳的原理就是核聚变反应。（核聚变反应主要借助氢同位素。核聚变不会产生核裂变所出现的长期和高水平的核辐射，不产生核废料，当然也不产生温室气体，基本不污染环境）人们认识热核聚变是从氢弹爆炸开始的。科学家们希望发明一种装置，可以有效控制“氢弹爆炸”的过程，让能量持续稳定的输出。科学家们把这类装置比喻为“人造太阳”。人造太阳“人造太阳”是指科学家利用太阳核反应原理，为人类制造一种能提供能源的机器——人工可控核聚变装置，科学家称它为“全超导托克马克试验装置”。（托卡马克是“磁线圈圆环室”的俄文缩写，又称环流器。这是一个由封闭磁场组成的“容器”，像一个中空的面包圈，可用来约束电离子的等离子体。）太阳的光和热，来源于氢的两个同胞兄弟——氘和氚（物理学叫氢的同位素）在聚变成一个氦原子的过程中释放出的能量。“人造太阳”就是模仿的这一过程。氢弹是人们最早制造出的“人造太阳”。但氢弹的聚变过程是不可控的，它瞬间释放出的巨大能量足以毁灭一切。而“全超导托克马克试验装置”却能控制这一过程。通过一种特殊的装置已经可以把氘氚的聚变燃料加热到四亿到五亿度的高温区，然后在这么高的温度下就发生了大量的聚变反应。目前在世界上最大的托克马克装置“欧洲联合环”上面已经获得了最大的聚变功率输出，到了16到17兆瓦。但是只能短暂地运行，也就是这个“磁笼”只能存在几秒、十几秒钟，聚变反应也是昙花一现！

谁能造的出，你就去问谁。

什么是人造太阳

4，磁陷阱的磁笼

如何克服巨大的静电斥力将原子核聚到一起，还要将它们的密度维持在一定水平以防不安全的能量爆发(如氢弹就是不可控的核聚变)？前苏联科学家在20世纪50年代初率先提出磁约束的概念，并在1954年建成了第一个磁约束装置—形如中空面包圈的环形容器“托克马克(Tokamak)”，又称环流器。一般情况下，在超过10万摄氏度的磁场中，原子中的电子就脱离了原子核的束缚，形成等离子体。带电粒子会沿磁力线做螺旋式运动，所以等离子体就这样被约束在这种环形的磁场中，也叫磁笼。

5，超导核聚变

托卡马克(Tokamak)是一种利用磁约束来实现受控核聚变的环性容器。托卡马克的中央是一个环形的真空室，外面缠绕着线圈。在通电的时候托卡马克的内部会产生巨大的螺旋型磁场，将其中的等离子体加热到很高的温度，以达到核聚变的目的超导核聚变就是用超导体线圈制作的磁体制造的土卡马克装置。

就是所谓“人造太阳”，即先进超导托卡马克实验装置，也即国际热核聚变实验堆计划(iter)建设工程，是当今世界迄今为止最大的热核聚变实验项目，旨在在地球上模拟太阳的核聚变，利用热核聚变为人类提供源源不断的清洁能源。核聚变能以氘氚为燃料，具有安全、洁净、资源无限3大优点，是最终解决我国乃至全人类能源问题的战略新能源。 east是先进超导托卡马克实验装置（experimental advanced superconducting tokmak）的英文缩写。委员会评估认为它将是世界上第一个同时具有全超导磁体和主动冷却结构的托卡马克，能实现稳态运行。委员会对工程进展速度、研制质量和对关键部件的测试，尤其是对全部由等离子体所自行研制的超导磁体，留下了非常深刻的印象。委员会强烈吁请中国科学院和国家科技部给予长期的、充足的、持续的支持。人们认识热核聚变是从氢弹爆炸开始的。氢弹爆炸时释放出极大的能量，给人类带来的是灾难。而科学家们却希望发明一种装置，可以有效地控制「氢弹爆炸」的过程，让能量持续稳定的输出。科学家们把这类装置比喻为「人造太阳」，因为它可以像太阳一样，为人类提供一种无限的、清洁的和安全的能源。受控热核聚变的条件是必须加热燃料到亿万度的高温，把燃料约束到一个局部的小空间中。什么物质的器皿能够盛装上亿度的高温燃料？这成为当前最主要的难题。耐火砖、不锈钢都不可行，必须采用特殊方式来约束聚变燃料。如果没有物质的器皿盛装上亿度高温的等离子体聚变燃料，可否用磁场构造一个磁的容器来盛装？这就产生了托卡马克这类磁约束聚变装置。使用这个装置，其外面大量的大线圈和磁体会产生一个环形的磁容器，在这个磁容器里面约束、加热聚变的燃料，让它发生聚变反应。过去的60年，近100个大大小小的托克马克一点点地贡献了不同特点的技术，才使得我们敢于去建造越来越大的托克马克聚变装置。如何克服巨大的静电斥力将原子核聚到一起，还要将它们的密度维持在一定水平以防不安全的能量爆发（如氢弹就是不可控的核聚变）。前苏联科学家在20世纪50年代初率先提出磁约束的概念，并在1954年建成了第一个磁约束装置—形如中空面包圈的环形容器“托克马克（tokamak）”，又称环流器。一般情况下，在超过10万摄氏度的磁场中，原子中的电子就脱离了原子核的束缚，形成等离子体。带电粒子会沿磁力线做螺旋式运动，所以等离子体就这样被约束在这种环形的磁场中，也叫磁笼。亿万年来，地球上的万物靠着太阳源源不断的能量维持自身的发展。在太阳的中心，温度高达1500万摄氏度，气压达到3000多亿个大气压。在这样的高温高压条件下，氢原子核聚变成氦原子核，并放出大量能量。几十亿年来，太阳犹如一个巨大的核聚变反应装置，无休止地向外辐射着能量。核聚变能是两个较轻的原子核结合成一个较重的原子核时释放的能量，产生聚变的主要燃料之一是氢的同位素氘。氘广泛分布在水中，每升水约含30毫克氘，通过聚变反应产生的能量相当于300升汽油的热能。采集氘并使之与相关物质聚变产生能量，就是“人造太阳”的原理。根据科学家的分析，如果我们未来能建成一座1000兆瓦的核聚变电站，每年只需从海水中提取304公斤的氘就可产生1000兆瓦的电量。照此计算，地球上仅在海水中就含有45万亿吨氘，足够人类使用上百亿年，比太阳的寿命还要长。未来的稳态运行的热核聚堆用于商业运行后，所产生的能量够人类用数亿年乃至数十亿年。从长远来看，核能将是继石油、煤和天然气之后的主要能源，人类将从“石油文明”走向“核能文明”。

6，我国新一代人造太阳首次放电成功实现可控核聚变反应需满足哪些条件

“1号电机、2号电机转速1480转每分钟，系统准备就绪；4号电机转速400转每分钟，系统准备就绪……中国环流器二号M装置首次等离子体放电实验开始！”12月4日14时02分，位于四川成都的中核集团核工业西南物理研究院内，中国环流器指挥控制中心大屏幕上的蓝色电光闪烁。新一代“人造太阳”装置——中国环流器二号M装置（HL-2M）正式建成并实现首次放电。这标志着我国自主掌握了大型先进托卡马克装置的设计、建造、运行技术，将为我国核聚变堆的自主设计与建造打下坚实基础中国环流器二号M装置。盛利摄放电温度可达太阳芯部温度近10倍核聚变并不神秘，只要将氢的同位素氘和氚的原子核无限接近，使其发生聚变反应，就能释放出巨大能量。其原理看似简单，但要让聚变反应持续可控，可以说难于上青天。该项目负责人刘永说，要实现可控核聚变反应，必须满足三个苛刻条件：一是温度要足够高，使燃料变成超过1亿摄氏度的等离子体；二是密度要足够高，这样两原子核发生碰撞的概率就大；三是等离子体在有限的空间里被约束足够长时间。而此次新建成的中国环流器二号M装置，于2009年由国家原子能机构批复立项，由中核集团核工业西南物理研究院自主设计建造，是我国目前规模最大、参数最高的先进托卡马克装置，是我国新一代先进磁约束核聚变实验研究装置。其等离子体体积达到国内现有装置2倍以上，等离子体电流能力提高到2.5兆安培以上，等离子体离子温度可达到1.5亿度，能实现高密度、高比压、高自举电流运行。中国环流器二号M装置成功放电瞬间。李迪摄“放电是为了使HL-2M真空室内的气体变成等离子体态，我们科研人员将在这个装置上进行不同种类的放电，最终目标是让足够多的等离子体被加热到1亿度以上。我们太阳芯部温度是1500万到2000万度，这相当于太阳芯部温度的近10倍。等离子体只有被加热到了1亿度以上才可能实现可控核聚变。”相关研究人员表示。实现多项突破贡献“中国核聚变”智慧在HL-2M装置建设过程中，核工业西南物理研究院联合国内多家研制单位，不断挺进科研“无人区”。在装置物理与结构设计、特殊材料研制、材料连接与关键部件研发、总装集成等方面取得了多项突破，实现了可拆卸线圈结构，增强了控制运行水平，提升了装置物理实验研究能力。中国环流器二号M装置研制前期设备调试安装中。采访对象供图研发团队先后攻克了高镍合金双曲面薄壁件大型真空容器模压成型和焊接变形控制等关键技术；掌握了具有国际先进水平的异形铜合金厚板材制造成型工艺，实现了高强度膨胀螺栓组件的自主国产化；研制成功国际先进水平的国内首台大型立轴脉冲发电机组。以该项目中研制成功的国内首台大型立轴脉冲发电机组为例，其研发团队首创了多项特有技术，攻克了六相大电流发电机、大惯量高速转子、宽频变化控保系统等技术难题，在研制过程中形成了一批拥有自主知识产权的创新成果。在我国核能发展实施“热堆-快堆-聚变堆”三步走战略中，将聚变能作为解决能源问题的最终一步。开发核聚变能不仅是解决我国能源战略需求的途径，对我国未来能源与国民经济的可持续发展具有重大战略意义。