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你知道关系到世界能源未来的ITER计划么?

时间:2019-03-07 来源:中国辐射防护学会

2006年5月24日,中国、欧盟、印度、日本、韩国、俄罗斯和美国七方正式签署联合实施协定,启动实施国际热核聚变实验堆(ITER:International Thermonuclear Experimental Reactor)计划,将继承当今国际上受控磁约束核聚变的主要科学和技术成果,在此后35年的时间内,首次建造可实现大规模聚变反应的聚变实验堆。

核聚变是解决人类未来能源危机的最佳方案,近半个世纪以来,经过各国对聚变能科学可行性展开的理论与实验探索研究,“托卡马克,,途径逐渐显示出了独特的优点。托卡马克装置又称环流器,是一个由环形封闭磁场组成的“磁笼”,高温等离子体被约束在这“磁笼”中,并且远离无法承受此热度的反应堆壁,托卡马克利用磁场来暂停并压缩氢等离子体。20世纪90年代,在欧洲、日本、美国的几个大型托克马克装置上,聚变能研究取得突破性进展,初步进行了氘-氚反应实验,得到16兆瓦的聚变功率,验证了聚变能的可行性,科学家们也认识到,如果扩大此类装置的规模,有可能获得接近聚变条件的等离子体。

作为聚变能实验堆,ITER的目标是把上亿度、由氘氚组成的高温等离子体约束在体积达837立方米的“磁笼”中,产生50万千瓦的聚变功率,持续时间达500秒。50万千瓦热功率已经相当于一个小型火电站的水平。这将是人类第一次在地球上获得持续的、有大量核聚变反应的高温等离子体,产生接近电站规模的受控聚变能。在ITER上开展的研究工作将揭示这种带有氘氚核聚变反应的高温等离子体的特性,探索它的约束、加热和能量损失机制,等离子体边界的行为以及最佳的控制条件,从而为今后建设商用的核聚变反应堆奠定坚实的科学基础。

实验聚变堆已于2005年在法国南部普罗旺斯卡达拉舍开始建造,让我们期待ITER计划早日实现!

 

(来源:公众核科学技术知识问答丛书之三《核电造福你我他》,科学出版社,2013年)

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