『壹』 超导技术是什么托卡马克为什么要用超导技术
他是一个动力源 ,托卡马克是一种可以实现可控核聚变的装置,它是人造太阳,可以产生非常大的清洁能源,并且具有极低的核辐射。风险系数远低于核裂变,原则上类似于氢弹,但氢弹瞬间释放!在不久前的新闻中,这是我国东部的东西,属于低温超导托卡马克装置,它是目前世界上第一个,达到 5000万度的实验温度,稳定运行 100 多秒。
超导性现象中的迈斯纳效应,使人们能够利用这一原理制造超导性火车和超导性船,因为这些车辆将在悬浮和无摩擦状态下运行,这将大大提高它们的速度和安静度,并有效减少机械磨损。通过使用超导悬架可以制造无磨损轴承,并且轴承的转速可以提高到每分钟 100,000 转以上。超导列车于 20世纪70年代成功进行了载人可行性试验。自 1987 以来,日本开始试运行,但经常失败。这种现象可能是由高速驾驶引起的颠簸引起的。
『贰』 托卡马克是什么东西
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。它的名字 Tokamak 来源于环形(toroidal)、真空室(kamera)、磁(magnit)、线圈(kotushka)。最初是由位于苏联莫斯科的库尔恰托夫研究所的阿齐莫维齐等人在20世纪50年代发明的。
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。
相比其他方式的受控核聚变,托卡马克拥有不少优势。1968年8月在苏联新西伯利亚召开的第三届等离子体物理和受控核聚变研究国际会议上,阿齐莫维齐宣布在苏联的T-3托卡马克上实现了电子温度 1 keV,质子温度 0.5 keV,nτ=10的18次方m-3.s,这是受控核聚变研究的重大突破,在国际上掀起了一股托卡马克的热潮,各国相继建造或改建了一批大型托卡马克装置。其中比较著名的有:美国普林斯顿大学由仿星器-C改建成的 ST Tokamak,美国橡树岭国家实验室的奥尔马克(Ormark),法国冯克奈-奥-罗兹研究所的 TFR Tokamak,英国卡拉姆实验室的克利奥(Cleo),西德马克斯-普朗克研究所的 Pulsator Tokamak。
『叁』 托卡马克装置
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。它的名字 Tokamak 来源于环形toroidal)、真空室(kamera)、磁(magnit)、线圈(kotushka)。最初是由位于苏联莫斯科的库尔恰托夫研究所的阿齐莫维齐等人在20世纪50年代发明的。
托卡马克的中央是一个环形的真空室,外面缠绕着儿所线圈。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。
相比其他方式的受控核聚变,托卡马克拥有不少优势。1968年8月在苏联新西伯利亚召开的第三届等离子体物理和受控核聚变研究国际会议上,阿齐莫维齐宣布在苏联的T-3托卡马克上实现了电子温度 1 keV,质子温度 0.5 keV,nτ=10的18次方m-3.s,这是受控核聚变研究的重大突破,在国际上掀起了一股托卡马克的热潮,各国相继建造或改建了一批大型托卡马克装置。其中比较著名的有:美国普林斯顿大学由仿星器-C改建成的 ST Tokamak,美国橡树岭国家实验室的奥尔马克(Ormark),法国冯克奈-奥-罗兹研究所的 TFR Tokamak,英国卡拉姆实验室的克利奥(Cleo),西德马克斯-普朗克研究所的 Pulsator Tokamak。
托卡马克装置:
20世纪70年代后期到80年代中期,世界各国陆续建成了四个大型的托卡马克,他们分别是:
美国的 TFTR (Tokamak Fusion Test Reactor)
日本的 JT-60
欧洲的 JET (Joint European Torus)
苏联的 T-15
受控热核聚变研究的一次重大突破是将超导技术成功地应用于产生托卡马克强磁场的线圈上,建成超导托卡马克,使得磁约束位形的连续稳态运行成为现实。超导托卡马克是公认的探索、解决未来稳态聚变反应堆工程及物理问题的最有效的途径。1988年,法国建成世界上第三个超导托卡马克Tore-supra。
中科院等离子体所在引进、消化、吸收的基础上,开展自主创新,1994年建成我国第一个超导托卡马克HT-7。投入运行10年来,HT-7实验成果已进入世界前列,与Tore-supra共同成为全面开放的、能开展长脉冲高参数等离子体运行的两大国际合作平台。HT-7装置可以探索长脉冲和接近稳态下的等离子体运行,最长等离子体放电已达240秒。
『肆』 既然有了托卡马克装置,为什么核聚变能源的使用还是不成熟
目前托卡马克装置对聚变等离子体控制时间还不够长,不足以维持聚变的自持反应。
托卡马克装置的磁约束原理决定了其稳定性较差,目前的努力都是为了提高稳定性,延长等离子体的存续时间;
另外一条路是惯性约束,这条路的难点在于高功率激光点火装置。
从当前的技术发展情况来说,这两条路还需要解决很多困难,暂时还不具备商业运行的能力(严格来说实验室运行也尚未真正成功)。
『伍』 托卡马克的装置的主要部件和子系统
托卡马克(Tokamak)是一环形装置,通过约束电磁波驱动,创造氘、氚实现聚变的环境和超高温,并实现人类对聚变反应的控制。它的名字Tokamak来源于环形(toroidal)、真空室(kamera)、磁(magnet)、线圈(kotushka)。最初是由位于苏联莫斯科的库尔恰托夫研究所的阿齐莫维齐等人在20世纪50年代发明的。
受控热核聚变在常规托卡马克装置上已经实现。但常规托卡马克装置体积庞大、效率低,突破难度大。上世纪末,科学家们把新兴的超导技术用于托卡马克装置,使基础理论研究和系统运行参数得到很大提高。据科学家估计,可控热核聚变的演示性的聚变堆将于2025年实现,商用聚变堆将于2040年建成。商用堆建成之前,中国科学家还设计把超导托卡马克装置作为中子源,用于环境保护、科学研究及其它途径。这一设想获得国内外专家较高评价。
包括磁体(环向场磁体及极向场磁体)、真空室及其抽气系统、供电系统、控制系统(装置控制和等离子体控制)、加热与电流驱动系统(中性束和微波)、喷气及弹丸注入系统、偏滤器及孔阑、诊断和数据采集与处理系统、包层系统、氚系统、辐射防护系统、遥控操作与维修系统等部件(子系统)。虽然强磁场能提高约束性能,但受工程技术和材料限制,环向磁场一般为2~8T;为了获取稳定的核聚变能输出,托卡马克聚变堆最终要采用超导磁体(稳态运行要求),为此要增加杜瓦、冷屏和低温制冷系统。为将等离子体加热至需要的温度,大型装置的总加热功率为几十兆瓦,国际热核实验堆装置的加热功率为73~130MW。
『陆』 托卡马克装置到底是用来控制核聚变的还是用来进行等离子发电的
托卡马克是一种磁场约束的等离子体状态。它可以用来控制核聚变的过程。
托卡马克里面的物质进入了物质的第四态,俗称等离子体状态。太阳就是一种等离子体态的物质。
现在的科技还没达到在地球上约束核聚变的过程,目前ITER计划就是进行人造太阳,即采用磁约束托卡马克装置来进行人工核聚变,产生能量。
『柒』 托卡马克装置有哪些应用
是用来进行可控核聚变反应的装置,因为核聚变反应发生时温度极高,任何材料都根本无法作为反应发生的容器,因此只能采用磁场约束的方法,通过控制磁场大小,方向等参数将反应物约束在一定的空间范围之内,合肥的科学岛就有这种装置。
『捌』 托卡马克装置
应该是可以选的,它既然知道了托克马克装置,就应该是考你关于核聚变的方程式,所以选这个应该是没有问题的