螺旋核聚变实验装置

Ⅰ 如何实现核聚变

可行性较大的可控核聚变反应装置是托卡马克装置。
托卡马克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。
我国也有两座核聚变实验装置。

当四个氢原子在高温下靠得很近时，四个质子会撞到一起时，其中两个会发生衰变，释放出两个反中微子和正电子，变成中子。这两个正电子会与原子核外电子相互湮灭，形成两个光子；剩下的一共有两个中子、两个质子和两个电子，恰好形成一个氦原子。绝大多数恒星都是通过质子的衰变而发出光芒，这在日常生活中用途也很大

Ⅱ 中科院的全超导的“人造太阳”——托克马克核聚变试验装置的调试运行成功，使我国在该领域的研究处于世界

可控核聚变俗称人造太阳，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”。
为实现磁力约束，需要一个能产生足够强的环形磁场的装置，这种装置就被称作“托克马克装置”——TOKAMAK，也就是俄语中是由“环形”、“真空”、“磁”、“线圈”的字头组成的缩写。早在1954年，在原苏联库尔恰托夫原子能研究所就建成了世界上第一个托卡马克装置。貌似很顺利吧？其实不然，要想能够投入实际使用，必须使得输入装置的能量远远小于输出的能量才行，我们称作能量增益因子——Q值。当时的托卡马克装置是个很不稳定的东西，搞了十几年，也没有得到能量输出，直到1970年，前苏联才在改进了很多次的托卡马克装置上第一次获得了实际的能量输出，不过要用当时最高级设备才能测出来，Q值大约是10亿分之一。别小看这个十亿分之一，这使得全世界看到了希望，于是全世界都在这种激励下大干快上，纷纷建设起自己的大型托卡马克装置，欧洲建设了联合环-JET,苏联建设了T20（后来缩水成了T15，线圈小了，但是上了超导），日本的JT-60和美国的TFTR（托卡马克聚变实验反应器的缩写）。这些托卡马克装置一次次把能量增益因子（Q）值的纪录刷新，1991年欧洲的联合环实现了核聚变史上第一次氘－氚运行实验，使用6：1的氘氚混合燃料，受控核聚变反应持续了2秒钟，获得了0.17万千瓦输出功率，Q值达0.12。1993年，美国在TFTR上使用氘、氚1：1的燃料，两次实验释放的聚变能分别为0.3万千瓦和0.56万千瓦，Q值达到了0.28。1997年9月，联合欧洲环创1.29万千瓦的世界纪录，Q值达0.60，持续了2秒。仅过了39天，输出功率又提高到1.61万千瓦， Q值达到0.65。三个月以后，日本的JT－60上成功进行了氘－氘反应实验，换算到氘－氚反应，Q值可以达到1。后来，Q值又超过了1.25。这是第一次Q值大于1，尽管氘-氘反应是不能实用的（这个后面再说），但是托卡马克理论上可以真正产生能量了。在这个大环境下，中国也不例外，在70年代就建设了数个实验托卡马克装置——环流一号（HL-1）和CT-6，后来又建设了HT-6,HT-6B，以及改建了HL1M，新建了环流2号。有种说法，说中国的托卡马克装置研究是从俄罗斯赠送设备开始的，这是不对的，HT6/HL1的建设都早于俄罗斯赠送的HT-7系统。HT-7以前，中国的几个设备都是普通的托卡马克装置，而俄罗斯赠送的HT-7则是中国第一个“超脱卡马克”装置。什么是“超脱卡马克装置”呢？回过头来说，托卡马克装置的核心就是磁场，要产生磁场就要用线圈，就要通电，有线圈就有导线，有导线就有电阻。托卡马克装置越接近实用就要越强的磁场，就要给导线通过越大的电流，这个时候，导线里的电阻就出现了，电阻使得线圈的效率降低，同时限制通过大的电流，不能产生足够的磁场。托卡马克貌似走到了尽头。幸好，超导技术的发展使得托卡马克峰回路转，只要把线圈做成超导体，理论上就可以解决大电流和损耗的问题，于是，使用超导线圈的托卡马克装置就诞生了，这就是超脱卡马克。目前为止，世界上有4个国家有各自的大型超脱卡马克装置，法国的Tore－Supra，俄罗斯的T-15，日本的JT-60U，和中国的EAST。除了EAST以外，其他四个大概都只能叫“准超托卡马克”，它们的水平线圈是超导的，垂直线圈则是常规的，因此还是会受到电阻的困扰。此外他们三个的线圈截面都是圆形的，而为了增加反应体的容积，EAST则第一次尝试做成了非原型截面。此外，在建的还有德国的螺旋石-7，规模比EAST大，但是技术水平差不多。

Ⅲ 热核聚变，托卡马克装置

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版的内部会产生巨权大的螺旋型磁场，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。

Ⅳ 我国第一代受控核聚变研究装置

“托卡马克”环
在北京
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。
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。

Ⅳ 尼古拉特斯拉曾提出过雷塔设想，能否通过托卡马克装备来实现呢

TFR托卡马克装置

是受控核聚变研究的主要实验装置。托卡马克装置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 。

自上世纪50年代托卡马克在前苏联的Kurchatov研究所诞生以来，经过近50年的不断发展，托卡马克聚变装置上获得了聚变功率输出，使用磁约束的方式获得聚变能源输出的科学可行性得到了证实。托卡马克装置聚变功率的获得，激发了全世界合作开展更大装置规模的托卡马克合作建造和实验的勇气，并因此促进了国际热核聚变实验堆（ITER）的建造。

到了上世纪80年代，托卡马克实验研究取得了较大突破。1982年，在德国ASDEX装置上首次发现高约束放电模式。1984年，欧洲JET装置上等离子体电流达到3.7MA，并能够维持数秒。1986年，美国普林斯顿的TFTR利用16MW大功率氘中性束注入，获得了中心离子温度2亿度的等离子体，同时产生了10kW的聚变功率，其中子产额达1016cm-3s-1。

进入1990年代，国际受控核聚变研究取得了突破性的进展。这些显著进展，使得人们开始尝试获取D—T聚变能。1997年，JET利用25MW辅助加热手段，获得了聚变功率16.1MW，即聚变能21.7MJ的世界最高纪录。

雷塔设想能否通过托卡马克装备来实现呢这个问题暂时没有准确答案，从字面意思来看， 有可能 通过托卡马克装备来实现！

{感谢关注}

托克马特是搞超高温粒子磁悬浮的，与引雷塔都有用电不要成本的梦，都是做梦，关系好亲密啊！

不能实现因为尼古拉特斯拉是个幻想家就和寸是这个问题的人一样幻想别人都尴尬了自己得分得钱一样其实自己什么也不懂

Ⅵ 激光核聚变

简单地说，激光核聚变就是利用激光照射核燃料使之发生核聚变反应。它是模拟核爆炸物理效应的有力手段。

由于激光核聚变与氢弹的爆炸在许多方面非常相似，所以，20世纪60年代，当激光器问世以后，科学家就开始致力于利用高功率激光使聚变燃料发生聚变反应，来研究核武器的某些重要物理问题。

我们知道，氘、氚等较轻元素的原子核相遇时，聚合为较重的原子核，并释放出巨大能量的过程称为核聚变。人工控制的持续聚变反应可分为磁约束核聚变和惯性约束核聚变两大类。后者又可分为激光核聚变、粒子束核聚变和电流脉冲核聚变3类。

激光核聚变主要有3种用途：一是可为人类找到一种用不完的清洁能源，二是可以研制真正的“干净”核武器，三是可以部分代替核试验。因此，激光核聚变在民用和军事上都具有十分重大的意义。

发展“干净”核武器的关键

激光核聚变在军事上的重要用途之一是发展新型核武器，特别是研制新型氢弹。因为通过高能激光代替原子弹作为氢弹点火装置实现的核聚变反应，可以产生与氢弹爆炸同样的等离子体条件，为核武器设计提供物理学数据、检验有关计算程序，进而制造出新型核武器，成为战争新的“杀手”。

众所周知，早在20世纪50年代，氢弹就已研制成功并装备部队。但氢弹均是以原子弹作为点火装置的。原子弹爆炸会产生大量的放射性物质，所以这类氢弹被称为“不干净的氢弹”。

采用激光作为点火源后，高能激光直接促使氘氚发生热核聚变反应。这样，氢弹爆炸后，就不产生放射性裂变产物，所以，人们称利用激光核聚变方法制造的氢弹为“干净的氢弹”。传统的氢弹属于第二代核武器，而“干净的氢弹”则属于第四代核武器。它的发展不受《全面禁止核试验条约》的限制。由于不会产生剩余核辐射，因此，它可以作为“常规武器”使用。

一旦激光核聚变技术成熟，制造干净氢弹的成本将是比较低的。这是因为不仅核聚变的燃料氘几乎取之不尽，而且，激光核聚变还能使热核聚变反应变得更加容易。通过激光核聚变，可以在实验室内模拟核武器爆炸的物理过程及爆炸效应，模拟核武器的辐射物理、内爆动力学等，为研究核武器物理规律提供依据，这样就可以在不进行核试验的条件下，继续拥有安全可靠的核武器，改造现有核弹头，并保持核武器的研究和发展能力。此外，激光核聚变还具有可多次重复、便于测试、节省费用等优点。

世界各国取得的新进展

就模拟核试验技术总体而言，美国仍居世界领先地位。美国不仅拥有世界上最大的“诺瓦”激光器、世界上功率最大的 X射线模拟器，而且，早在1998年，美国能源部就开始在劳伦斯利弗莫尔国家实验室启动“国家点火装置工程”。这项军民两用的高能激光核聚变研究工程计划于2003年投入运行，总投资为22亿美元。其中的20台激光发生器是研究工作的大型关键设备。法国激光核聚变研究以军事化为主要目标。为确保法国 T N－75和 T N－81核弹头能始终处于良好状态，早在1996年，法国原子能委员会就与美国合作实施一项庞大的模拟计划——— “兆焦激光计划”，即高能激光计划，预计2010年前完成，经费预算达17亿美元。其主要设施———240台激光发生器建造在纪龙德省。这些激光发生器可在20纳秒内产生1.8兆焦能量，产生240束激光，集中射向一个含有少量氘、氚的直径为毫米的目标，从而实现激光核聚变。

早在20世纪70年代，日本就投入了大量财力、人力和物力进行激光核聚变研究。1998年，日本研制成功了核聚变反应堆上部螺旋线圈装置（ L H D）和高达 15米的复杂真空头，标志着日本已突破建造大型核聚变实验反应堆的技术难点。

我国著名物理学家王淦昌院士1964年就提出了激光核聚变的初步理论，从而使我国在这一领域的科研工作走在当时世界各国的前列。1974年，我国采用一路激光驱动聚氘乙烯靶发生核反应，并观察到氘氘反应产生的中子。此外，著名理论物理学家于敏院士在20世纪70年代中期就提出了激光通过入射口、打进重金属外壳包围的空腔、以 X光辐射驱动方式实现激光核聚变的概念。1986年，我国激光核聚变实验装置“神光”研制成功，聂荣臻元帅还专门写信祝贺。