ITER打算使用托卡马克装置作为未来核聚变装置的模型,对此我很好奇,对于剧烈运动的等离子体只能用强磁场力对其封锁束缚吗?


不是。

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受控热核聚变能的实现方式主要有两种——激光惯性约束核聚变和磁约束核聚变。

前者利用超高强度的激光在极短的时间内辐照氘氚靶来实现聚变;后者则利用强磁场将氘氚气体约束在一个特殊的磁容器中并加热至数亿摄氏度高温来实现聚变反应[1].

其中,托卡马克(Tokamak)装置是实现磁约束核聚变反应的一个非常有前途的方法,而超导托卡马克使磁约束位形能连续稳态运行,是公认的探索和解决未来聚变反应堆工程及物理问题的最有效的途径[2-3].

[图片来自网路]

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ITER(International Thermonuclear Experimental Reactor-ITER)

ITER - the way to new energy

ITER 是一个旨在探索和平开发核聚变能的国际热核聚变实验反应堆计划,是全超导托卡马克。

对于惯性约束,比较典型的装置是美国国家点火装置NIF,在最近的实验中装置释出能量超过燃料吸收能量。

Herrmann M. Plasma physics: A promising advance in nuclear fusion[J]. Nature, 2014.

http://www.nature.com/nature/journal/v506/n7488/full/nature13057.html

By 混迹于核聚变领域的电气工程小混混-.-

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参考文献:

[1]Hagler M O, Kristiansen M. Introduction to controlled thermonuclear fusion[J]. 1977.

[2] 李建刚, 赵君煜, 彭子龙. 全超导托卡马克核聚变实验装置[J]. 中国科学院院刊, 2008, 23(5): 474-477.

[3] 丁逸骁, 朱银锋. 超导托卡马克工程研究概况[J]. 低温与超导, 2011, 39(8): 36-41.


核聚变当然不一定。但可控核聚变,目前为止还是需要磁场约束的。
聚变约束分为惯性约束和磁约束,磁约束的容器有很多种,其中较为典型的是托卡马克和仿星器,ITER就是一台典型的托卡马克,但是托卡马克是不是最好的磁约束容器,仍然存在争论
美国国家点火装置(NIF)项目采用的是惯性约束聚变(ICF),即在高能激光热量和压力条件下的聚变国家点火设施
你可以想像一下扔什么东西到太阳去,不会被融化,如果你找到这种材料就可以考虑不用磁场来做容器了.
核聚变等离子体是高温等离子体,其温度能够高达10^8K,这么高的温度是没有什么实物容器可以承受的,人类已知熔点最高的金属是钨,但是熔点也只有3000多度,碰上高温等离子体直接气化了。如何有效的约束等离子体避免等离子体接触到容器壁是ITER项目中很重要的课题,也是非常难的一个课题。
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