聚变实验装置

⑴ 全超导托卡马克核聚变实验装置的研究成果

HT-7装置1995年投入运行，经过多方面的改进和完善，装置运行的整体性能和水平有了很大的提高。13年来，物理实验不断取得重大进展和突破，获得了一系列国际先进或独具特色的成果。
在中心等离子体密度大于2.2×1019/m3条件下，最高电子温度超过5 000万度；获得可重复大于60秒(最长达到63.95秒)、中心电子温度接近500万度、中心密度大于0.8×1019/m3的非感应全波驱动的高温等离子体；成功地实现了306秒的稳态等离子体放电，等离子体电流60kA，中心电子密度0.8×1019/m3，中心电子温度约1 000万度；2008年春季，HT-7超导托卡马克物理实验再次创下新纪录：连续重复实现了长达400秒的等离子体放电，电子温度1 200万度，中心密度0.5×1019/m3。这是目前国际同类装置中时间最长的高温等离子体放电。
同时，还在HT-7上开展了石墨限制器条件下的运行模式、等离子体物理特性和波加热、波驱动高参数等离子体物理特性以及高参数、长脉冲运行模式等世界核聚变前沿课题的研究，出色完成了国家“863”计划和中科院重大课题研究任务。HT-7实验的成功使中国磁约束聚变研究进入世界先进行列，也使HT-7成为世界上(EAST建成之前的)第二个全面开放的、可进行高参数稳态条件下等离子体物理研究的公共实验平台。
EAST在2007年1-2月的第二轮等离子体放电实验中，获得了稳定、可控具有大拉长比的偏滤器位形等离子体放电，最大等离子体电流达0.5MA，在0.2MA等离子体电流下最长放电达9秒，并成功完成了磁体、低温、总控和保护、等离子体控制等多项重要工程测试和物理实验。
2016年2月，中国EAST物理实验获重大突破，成功实现电子温度超过5000万度、持续时间达102秒的超高温长脉冲等离子体放电。这也是截至2016年2月国际托卡马克实验装置上电子温度达到5000万度持续时间最长的等离子体放电。标志着中国在稳态磁约束聚变研究方面继续走在国际前列。 发展目标：通过15年(2006-2020)的努力，使EAST成为我国磁约束聚变能研究发展战略体系中最重要的知识源头，使我国核聚变能开发技术水平进入世界先进行列。同时，积极参与国际合作，消化、吸收、掌握聚变堆关键科学与技术，锻炼队伍，培养人才，储备技术，使得我国有能力独立设计和建设(或参与国际合作)聚变能示范堆。
HT-7装置是国际上正在运行的(EAST投入正式运行之前)第二大超导托卡马克装置，配合EAST的科学目标开展高温等离子体的稳态运行技术和相关物理问题的研究，其稳态高参数等离子体物理实验结果和工程技术发展对EAST最终科学目标的实现和国际聚变研究都具有重要的直接意义。
EAST的科学研究分三个阶段实施：
第一阶段(3-5年)：长脉冲实验平台的建设；第二阶段(约5年)：实现其科学目标，为ITER先进运行模式奠定基础；第三阶段(约5年)：长脉冲近堆芯下的实验研究。
EAST将对国内外聚变同行全面开放，结合国内外聚变的科学、技术和人才优势，开展磁约束聚变的科学和技术研究，培养国内磁约束聚变人才，为中国聚变能的发展奠定基础。

⑵ “人造太阳”：全超导托卡马克核聚变实验装置

看看新闻Knews综合

2021-06-18 15:52

有“人造太阳”之称的全超导托卡马克核聚变实验装置5月28日取得新突破，成功实现可重复的1.2亿摄氏度101秒和1.6亿摄氏度20秒等离子体运行，创造了托卡马克实验装置运行新的世界纪录。

⑶ 人造太阳的原理

人造太阳的原理

人造太阳的原理，万物生长靠太阳。可以说，太阳是地球最大的能量来源，现实中，中国真的有“人造太阳”，而且有两个，一个在安徽合肥，另一个则是位于四川成都。人造太阳的原理。

人造太阳的原理1

人造太阳本质是可控核聚变。

核反映分为两种：核裂变（fission）和核聚变（fusion）。所有的核反应，质子数都是守恒的。

核裂变是指讲一个原子分裂成许多原子，比如铀原子裂解成氪原子和钡原子（n+U→Kr+Ba+3n，n表示中子）这个过程中可以放出能量（只有在铁以后的元素裂变后放出的能量大于裂变所需要的能量，也就是说铁以后的元素进行核裂变才有意义）。目前人类掌握可控核裂变的能力，核电站便是其应用。

核聚变是指将不同的原子结合到一起变成一个原子，比如氢的两个同位素

氘氚结合形成氦原子（D+T=He+n，其中n表示中子，D表示氘，T表示氚）这个过程中同样可以放出能量（只有在铁以前的元素聚变后放出的能量大于聚变所需要的能量，也就是说铁以前的元素进行核聚变才有意义）。核聚变不会产生辐射污染。人类目前不掌握长时间可控核聚变的能力。氢弹是核聚变，确实不可控核聚变，而且氢弹需要原子弹（原理是核裂变放出大量能量）的爆炸进行引爆（这也是为什么虽然核聚变不会产生辐射污染，但是氢弹的引爆还是会产生辐射污染的原因）。太阳也是核聚变。为什么人类掌握了原子弹很快就造出了核电站，研究出了氢弹却迟迟做不出可控核聚变呢？

因为核聚变需要在极高的温度下才能够进行， 核聚变的反应基本步骤如下：

把反应所需要的混合气体加热到等离子态，使原子核和电子能够自由移动，大约需要十万摄氏度。

继续加热使原子核加速运动，从而在与其它原子核碰撞时结合成一个更大的原子核，需要上亿摄氏度。

没了。

听上去好像挺简单，但是在哪有能够承受上亿度的材料来做反应堆呢？

打个比方，核反应就像一个稳定的投资，方案A：投资10万，回报100万；方案B：投资1亿，回报1000亿；A方案就相当与核裂变，B方案相当于核聚变；听上去B方案多划算，赚的又多，回报率又高，但是关键是你没有1亿啊。

感谢全世界科研工作者的努力，现在已经有很多可行的思路。

最早的著名方法是"托卡马克"（TOKAMAK）型磁场约束法（也是现在最主流的方法）。它是利用通过强大电流所产生的强大磁场，把等离子体

约束在很小范围内使机器设备不需要直面上亿摄氏度的反应以实现上述三个条件。目前已经可以成功运行，但是运行时间极短远达不到应用的地步。我国大型托卡马克

装置"东方超环"EAST，维持上亿摄氏度运行10秒。这已经是目前世界上最好的成绩，但离应用还有很长的路要走。而且按照现有的技术水平，要建立托卡马克型核聚变装置，需要几千亿美元。

另一种实现核聚变的方法是惯性约束法。惯性约束核聚变是把几毫克的氘和氚的混合气体或固体，装入直径约几毫米的小球内。从外面均匀射入激光束或粒子束，球面因吸收能量而向外蒸发，受它的反作用，球面内层向内挤压（反作用力是一种惯性力

，靠它使气体约束，所以称为惯性约束），就像喷气飞机气体往后喷而推动飞机前飞一样，小球内气体受挤压而压力升高，并伴随着温度的急剧升高。当温度达到所需要的点火温度（大概需要几十亿度）时，小球内气体便发生爆炸，并产生大量热能。这种爆炸过程时间很短，只有几个皮秒（1皮等于1万亿分之一秒）。如每秒钟发生三四次这样的爆炸并且连续不断地进行下去，所释放出的能量就相当于百万千瓦级的`发电站。 原理上虽然就这么简单，但是现有的激光束或粒子束

所能达到的功率，离需要的还差几十倍、甚至几百倍，加上其他种种技术上的问题，使惯性约束核聚变仍是可望而不可及的。

尽管实现受控热核聚变仍有漫长艰难的路程需要我们征服，但其美好前景的巨大诱惑力，正吸引着各国科学家在奋力攀登。

人造太阳的原理2

有一部小说叫《中国太阳》，讲的是农村小伙儿水娃不断奋斗，借助“中国太阳”工程成为深空宇宙开拓者，为人类解决能源问题的故事。

现实中，中国真的有“人造太阳”，而且有两个：一个在安徽合肥西郊“科学岛”上的中国科学院合肥物质科学研究院内，是有着“东方超环”之称的全超导托卡马克核聚变实验装置(简称EAST);另一个则是位于四川成都中核集团核工业西南物理研究院的中国环流器二号M装置(HL-2M)。

5月28日，“东方超环”再次刷新了世界纪录：在其第98958次放电中，成功实现可重复的1.2亿摄氏度101秒和1.6亿摄氏度20秒等离子体运行，是1亿摄氏度20秒原纪录的5倍。这意味着人类让核聚变成为未来清洁新能源的努力，又一次取得了突破性进展，标志着我国在稳态高参数磁约束聚变研究领域将继续引领着国际前沿。

理想的“终极能源” 一旦掌握了核聚变能，人类将实现“能源自由”

煤、石油、天然气，这些人类赖以生存的不可再生能源终有一天将被耗尽。人类面临着严重的能源危机和环境危机。如何从根本上解决这一问题?寻找新能源。

万物生长靠太阳。可以说，太阳是地球最大的能量来源，它的表面温度约6000摄氏度，内核温度约1500万摄氏度，像一个熊熊燃烧的大火球，每秒钟可散发出相当于1亿亿吨煤炭完全燃烧产生的能量。

太阳为什么能产生这么大的能量?因其内部持续不断的核聚变反应。而支撑这种聚变反应的主要原材料氘，在地球上的储量极其丰富。

据测算，从1升海水中提炼出的氘，经核聚变反应后释放的能量相当于300升汽油燃烧的能量。而海洋中蕴藏着约40万亿吨氘，理论上用于聚变反应释放的能量足够人类使用上百亿年，几乎无穷无尽。

由此，模仿太阳聚变反应原理造一个“太阳”，被科学家们认为是解决人类能源危机的最佳方案。

核聚变的原理是由质量较小的原子——如氢的同位素氘、氚，在极高温条件下使核外电子摆脱原子核的束缚，两个原子核相互碰撞聚合，生成新的质量更重的原子核氦，由于质量亏损和质能转换，释放巨大的能量。

“简单来说，地球上‘最容易’实现的氘氚核聚变反应的最终生成物是氦和携带能量的中子，而氦是非常清洁的。”中国科学院合肥物质科学研究院等离子体物理研究所的鄢容博士告诉记者，这是一种清洁能源，没有碳排放，没有放射性废料，也不会出现燃料棒熔断的灾难，比风能和太阳能稳定，被认为是一种理想的“终极能源”。“一旦掌握了核聚变能，人类将实现‘能源自由’。”

人造太阳的原理3

所谓的“人造太阳”，是对“受控核聚变实验装置”的形象性的称呼。

我们知道，太阳这类恒星之所以能够发出巨大的能量，是因为在恒星中时刻都在发生着氢聚变为氦的核聚变反应。人类制造出的氢弹，就是不受控制的核聚变反应。核聚变反应产生出巨大的能量，而要让核聚变反应产生的能量为人类所用，就必需要让核聚变反应在受到控制的条件下发生，让反应强就强，让反应弱就弱，让反应停止就能停止，就象现在的核电厂一样。只是现在的核电厂用的是核裂变反应产生的能量，而不是聚变。

但由于核聚变反应使用的原料是氢，是气体，发生反应时，压力要非常大，温度高达5000万度以上，没有材料能够承受这么高的温度和压力。所以科学家就设计了一种装置，让高温高压状态下的氢气由高磁场束缚住，不让它乱跑，也不让它与周边的材料接触，以免材料在高温下融化。同时又在高磁场条件下，能够把核聚变产生的能量引导出来，用来发电。

由于这个装置产生的核聚变反应与太阳等恒星上发生的反应类似（虽然也是氢核的聚变反应，但并不完全一样），所以就形象地把这个装置称为“人造太阳”。

地球上的资源总有一天会枯竭，加上生态环境持续恶化。面对人类离不开的能源需求，如何才能够得到充分的保障与满足，以及环境保护。寻找与开发新的清洁能源，将成为一种战略必然。在此大背景下，通过核聚变原理技术，制造人造太阳变现成安全能源，已成为未来清洁能源的一个选项。一旦成功，将会给众多领域带来跨越性进步，比如：航天、电力等。

⑷ 中国核聚变装置包括什么

中国核聚变装置
1984年9月26日，我国核工业部585所（现为核工业西南物理研究院）自行设计研制的、当时我国最大的托卡马克受控核聚变实验装置——中国环流器一号（HL-1）装置提前启动。

经过系统两个阶级总体联调，确认达到并超过了原定工程验收规定的纵向磁场1特斯拉、等离子体电流50千安、等离子体能量约束时间40毫秒的指标后，于1984年12月投入一年的运行实验考验。中国环流器一号装置经受了长达一年的稳定运行实验考验，装置参数得到了进一步提高，具备了验收条件。585所相关研究人员十几年的艰辛付出终于有了收获。



科研人员在实验室向有关领导汇报研究进展

主机研制，艰难起步

我国第四个五年计划时期，585所被列为国家重点建设单位。由国家计委和国防科工委批准建设的451装置工程被列为国家重点项目。

当时，属于托卡马克的451装置工程，在国际上也是一个新概念，585所缺乏最起码的科技资料和相关设备仪器，连一台计算机都没有，只有一张示意图和几个计算公式。要完成451装置的设计、计算、研制、安装、调试和物理实验这样庞大的、尖端的科学技术工程，是非常艰巨的事情。筚路蓝缕、以启山林，585所的科研人员踏上了曲折的研发之路。

451装置工程是一项规模宏大、难度极大的尖端科学研究设施工程，由托卡马克主机、大型供电系统、超高真空机组等部分组成，各种系统设备和专用建筑在当时投资高达5000多万元，总计所需设备近9000台（件），其中不少属于国内首次采用。需要专门设计、研制的“非标”产品如大型飞轮机等，大多数结构、材料特殊，加工十分困难。有一部分虽属通用设备，但国内产品的技术指标又不能满足工程要求，仍需另行研制或者改进，如开关、断路器和测量仪器等。其中，非标设备达1074台（件），研制工作十分繁重。

当时，正逢“文革”动乱，一些工厂“停产闹革命”，给工程的设备加工与研制落地带来了很大的困难。再加上585所地处交通不便、信息闭塞的乐山，缺少相关科技力量和加工条件，使得完成设计、争取协作与落实加工单位的进程举步维艰。科研人员跑遍祖国的大江南北，将主机等设备的加工任务一项项分解，才逐渐解决了问题。而得到任务的加工单位，为了筹备非专长的高难度线圈绕制、绝缘工艺和内外超高真空系统等特种工艺，只能边学边干，和585所一起不断试验摸索。为此，大家齐心协力，共设计出图纸3400多张，和厂家一起制造了110多套工装，完成了32项中间试验，获得了大量的宝贵数据和经验。1981年8月，585所终于成功完成主机研制任务。

其间，451装置工程还遇到了经费短缺等难题，585所都一一克服。科研人员用他们的辛劳和智慧，推动着这项国家重点工程的研究和建设任务，一步步向前行进。

中国成为国际核聚变研究的重要力量

1985年11月16日至18日，国家重点建设项目451装置工程[中国环流器一号（HL-1）装置]竣工验收大会在585所召开。验收委员会一致认为：中国环流器一号装置调试获得的物理参数达到和超过厂预定指标；得到的等离子体的寿命，超过预定值1倍以上，为国内这类装置等离子体寿命的10倍或10倍以上，并且是国际上同规模托卡马克实验所罕见的；装置的多项指标在国内都领先较多。验收委员会强调，中国环流器一号装置的建成，标志着我国受控核聚变研究已由建装置、打基础，开始进入到在较大规模装置上开展具有我国自己特色的实验研究的新阶段。

中国环流器一号装置投入物理实验运行后，很快得到国际国内同行专家、新闻媒体的关注、赞誉和广泛报道。该装置以其设计准确、制造精密、品质优良、实验成果优秀，在1986年11月国际原子能机构于日本东京召开的第十一届国际等离子体物理与核聚变会议上，受到重视与关注。国际权威人士指出：中国成为继美国、苏联、西欧、日本之后应该参加到核聚变研究国际合作中来的一个主要国家。从此，确立了中国在国际受控核聚变研究领域的重要地位。中国环流器一号的建成和取得初步实验成果，为我国在国际核聚研究领域赢得了荣誉和地位，得到了国家和社会的高度重视，被作为显著成就列入国家1984年国民经济和社会发展统计公报，被评为“1985年中国十大新闻”和“1985年我国十大科技成就”之一。

中国权威专家评价：中国环流器一号的建成，是“六五”计划期间我国科技领域一项重大研究成果，它充分表明了我国在独立设计、研制和建造大型复杂电物理装置能力方面有了新的飞跃，促进了我国工业的进步和科技实力的增长，是我国受控核聚变研究的重要里程碑。由此，1986年，“451装置工程”荣获国家优质工程银质奖。1987年，“中国环流器一号研制”荣获国家科技进步奖一等奖。中国环流器一号也是我国在磁约束受控核聚变研究领域中所获得的第一个国家科技进步一等奖。

多项实验成果改写了科研历史

中国环流器一号建成后，在其上进行的实验研究工作是卓有成效的。1986年到1992年间，为保证实验的开展，585所开发了多种多套诊断设备和系统。

这些实验参数达到了同类托卡马克实验装置中等离子体品质参数的国际水平。同时，由于对边缘等离子体性能和等离子体磁流体力学特性包括破裂特性等方面进行了深入而有创新性的研究工作，培养了一支高水平的科技队伍，从而使我国具备了进一步参与国际核聚变研究既竞争又合作的条件。

1991年至1992年期间，核工业西南物理研究院在国际高科技项目的支持下，在中国环流器一号装置上成功地完成了国际上正进行研究的前沿课题，使我国受控核聚变研究达到20世纪80年代国际水平，大大缩短了同国际先进水平的差距。

核工业西南物理研究院的科技人员在中国环流器一号的物理实验中，不断吸取国际先进经验，并结合自身特点，不断创新，取得了丰硕的研究成果：获得了110多项国家级和省部级科技进步奖，在国际上发表了60多篇研究论文。1991年4月21日，时任中共中央总书记、国家主席、中央军委主席的江泽民同志在视察核工业西南物理研究院时，参观了中国环流器一号装置，欣然题词——“开发核聚变能源，造福子孙后代”，并于第二天在听取了四川省委、省政府工作汇报时作了如下讲话：

“我昨天到西南物理研究院看到了我国自行设计研制的中国环流器一号装置，听了老科学家的介绍，晚上回来思绪万千。受控核聚变是开发人类新能源的尖端项目。一旦实现，地球上的全部海水就会成为巨大的燃料库，至少可供人类使用上百亿年。尽管目前工程技术上还有一些困难，但我相信总有一天会突破。”

中国环流器一号的物理实验已于1992年画上句号，我国受控核聚变研究的第一座光辉的里程碑已载入中国和世界受控核聚变研究史册。

中国环流器一号装置虽然已成为历史，但由它孕育创新的中国环流器新一号（HL-1M）和中国环流器二号A（HL-2A），此后引领着中国受控核聚变能源开发研究，紧跟世界先进水平。当前，核工业西南物理研究院等单位还参与到国际ITER项目（国际热核聚变实验堆）研制中，为国际“人造太阳”贡献着中核智慧和中核力量。

⑸ 核聚变装置怎么承受1亿度的超高温

这个问题要认识清楚需要一些物理知识，我试图用科普语言讲一下专业问题。

首先说一下温度。其实温度和动能是一回事，动能与速度又是紧密相关的。固体和流体先不说，从气体说起。气体的温度大小实际上就是气体分子的运动速度快慢，温度越高则速度越快。气体在平衡状态下，分子的运动速度服从麦克斯韦分布。等离子体则是原子被电离后的状态，其原子核（离子）与电子独立存在，整体呈电中性。等离子体与气体一样，其温度也是与速度相关，只是离子与电子温度值相互独立。由于等离子体温度相当高，所以大家习惯用eV（电子伏特）和keV（千电子伏特）来表示，这也是个能量单位。1eV~10000 K。

以能源为目的的受控核聚变需要非常苛刻的条件，只有将局部物质（以氘氚为例）加热到10keV（也就是1亿度），才有足够的核反应发生，使产生的聚变能有增殖。这种温度下物质都是等离子体态。

将带电的等离子体约束住，磁场是一个好办法，这就叫磁约束聚变。托卡马克是目前一种最有效的磁约束装置。

托卡马克装置是一个用金属材料制成的设备，用电磁场来约束等离子体，使它不能直接接触装置本身的物体。但等离子体终究会通过碰撞、辐射、及其他方式（我们可以称为反常输运）向外流出，最后接触装置体（我们成为第一壁）。这时，等离子体密度和温度（超过万度）已经比较低，使第一壁可以承受。

总之：

①受控聚变中等离子体温度为1亿度左右，可以达到，也必须达到。

②等离子体用磁场约束，直接接触装置的等离子体密度和温度都较小。

希望我的解释你满意。

我们地球上是没有任何物体能够承受那么高的温度的，这点毋庸置疑。

但是众所周知，真空是不能传递热量的，只能通过辐射的方式将能量散发一部分出去，就如同我们在地球上能受到太阳的辐射而感受到温暖一样。

接受热辐射而升温是不能与直接接触升温的程度相提并论的，其温度远远小于热源。

那么问题来了，装置要完全被真空包围，能怎么固定和控制装置呢？

简单的说就是用磁力约束其只能呆在一定的范围内，不能偏上也不能偏下，不能偏左也不能偏右。当然这个范围是受精确控制的。

在这一理论下实现核聚变的实验装置名字就是托卡马克，能持续产生可控的产生高达1亿度高温，也叫“磁线圈圆环室”，实体是由一个封闭磁场组成的容器。目前我国的核聚变技术在世界范围内是位属前列的。

核聚变装置怎么承受1亿度的高温？答。地球的一切物质都承受不了5千5网络的高温，能承受最高温度的就是，金属碳，也只能承受5千度。太阳的平均温度为6千度，这个是以白光子体为标准的。所以说1亿度高温，地球任何物质都是承受不了，但又话讲回来，宇宙空间没有任何一个恒星有一亿度的。科学家常说的，氢弹核爆有几十万度，这个都盲目计算的。

其实，温度的高低，是以光子的密度计算的，光子体积就是温度最高值，但光有九种，:各种光对物质的熔解作用是不同的。它们的熔化物质，就是同各种酸碱性一样，某种酸可以溶解某种物质。用这个原理，我们就能知道，光是一种熔解物质的物性，各种物质的熔解的温度有高有低。前面说的，承受高温度的是金刚石，也是说的金属碳。假如说，如果1亿度的高温物质，形成一束激光，可以讲立即击穿地球。

⑹ 刷新纪录！我国人造太阳研究获突破性进展，人造太阳是聚变还是裂变

刷新纪录！我国人造太阳研究获突破性进展，人造太阳是聚变还是裂变？太阳发光发热的原理是太阳内部核聚变即4个氢原子聚变成一个氦原子，这个过程释放出巨大的能量。科学家根据太阳聚变原理，制造出核聚变装置，让它能量持续释放，放出光热。这种装置就是人造太阳,利用人工可控的核聚变模仿太阳的形态，但目前没有成熟方法控制核聚变，现在最长的可控核聚变时间为102秒，由中国保持，能在电子温度5000万度进行等离子放电。所谓人造太阳就是指 核聚变装置，那么它一定就是可控的。只不过目前不管是磁约束，还是惯性约束都还在研究阶段，还没有完全做到可控，所以离商用还早呢。

⑺ 受控核聚变实验装置是什么装置

如同某些重原子能发生裂变，同时释放出巨大的能量一样，某些轻核也能聚变成较重的核，并释放出比裂变时大几倍甚至几十倍的能量。因此，轻核聚变将是人类获得核能的另一条更有远大前景的途径。人们开展了很多这方面的研究，力求在人为可控的条件下将轻原子核（主要为氘、氚等）聚合成较重的原子核，同时释放出巨大能量——这就是所谓的受控核聚变。由于氘在地球的海水中藏量丰富，多达40万亿吨，且反应产物是无放射性污染的氦，因此它具有释放能量密度高、燃料丰富、成本低廉、与环境兼容性强、安全性好等优点。

然而由于聚变反应能够自持进行的条件十分苛刻，要首先使燃料处于等离子体状态，并使等离子体的温度达到几千万度甚至几亿度并持续足够长的热能约束时间，原子核才可以克服斥力聚合在一起，所以受控核聚变的实现极其艰难。目前这方面的研究分惯性约束和磁约束两种途径。惯性约束是利用超高强度的激光在极短的时间内辐照靶板来产生聚变；磁约束是利用强磁场可以很好的约束带电粒子的特性，构造一个特殊的磁容器，建成聚变反应堆。20世纪下半叶，聚变能的研究取得了重大进展，利用一种环行磁约束装置——托卡马克研究领先于其他途径。

中国一直很重视这方面的研究。中国核工业西南物理学院于1986年自行研制成功托卡马克研究装置——“中国环流器一号”。1994年他们又研制成“中国环流器新一号装置”，更在2002年12月研制成功“中国环流器二号A装置”。位于中国安徽省合肥市的中国科学院等离子体物理研究所承担的HT一7超导托卡马克实验在2002年至2003年冬季取得了重大进展，该装置是将超导技术成功应用于产生托卡马克磁场的线圈上，使得磁约束的连续稳态运行成为现实。这是受控核聚变研究的一次重大突破。中科院等离子体所的HT-7托卡马克实验装置成功的实现了在低杂波驱动下电子温度超过500万度、中心密度大于1．0×1019／m3、长达20秒可重复的高温等离子体放电；实现了电子温度超过1000万度、中心密度大于1．2×1．0 x 1019／m3、超导10秒的等离子体放电。在离子伯恩斯波和低杂波协同作用下，实现放电脉冲长度大于100倍能量约束时间、电子温度2000万度的高约束稳态运行；最高电子温度超过3000万度。

等离子所取得的重大进展表明，HT-7超导托卡马克装置已经成为世界上第二个放电长度达到1000倍热能约束时间。温度为1000万度以上，能对稳态先进运行模式展开深入的物理和相关工程技术研究的超导装置，在稳态高约束运行长度上已达到世界领先水平。

⑻ 中科院“立大功”，国产人造太阳迎来突围，再次刷新世界纪录

2021年的最后一天，中国科学院合肥物质科学研究所传来了一则振奋人心的消息：中国“人造将艾洋”再次创下世界纪录。

在2021年5月份，中国“人造太阳”——全超导托卡马克核聚变实验装置（EAST）便实现了一次刷新世界纪录的突破。彼时，我国做到了可重复的1.2亿摄氏度101秒与1.6亿摄氏度20秒等离子体运行。

而在短短几个月后，我国便传出了新的进展，这无疑令人瞩目。 据悉，12月30日晚间，中科院实现了电子温度近7000摄氏度的1056秒的长脉冲高参数等离子体运行，这是如今全球托卡马克装置高温等离子体运行的最长时间。

这一成果无疑具有十分关键的意义，对我国此后稳态聚变工厂堆的建设打下了科学与实验的基础。

这无疑让我国离实现真正可利用的“可控核聚变”更近了一步。如今，我国在这一领域的研究已经走到了世界的前列，美韩等都是我国的对手。

就在不久前，韩国“人造太阳”做到了在超1亿摄氏度的情况下，等离子体超30秒的最新成绩。但显而易见，韩国同中国相比还有着不小的差距。

那么，“人造太阳”究竟是什么，为何全球这么多国家在抢着发展？

“人造太阳”为国际热核聚变试验堆，它的灵感来源于太阳，因此被称之为“人造太阳”。

在太阳的内部无时无刻不在进行着核聚变，这使得太阳能够迸发出巨大的能量。科学家希望能够模仿太阳产生能量的原理，掌握这样的可控核聚变技术，以此来解决人们的能源枯竭问题。

可控核聚变所需的氘和氚这两种主要燃料，大量的存在于海水之中，储量十分丰厚。这些燃料不说取之不尽用之不竭，但也足够人类用百亿年。而且，反应的过程不会产生有害物质，对人类环保事业也有着重要意义。

所以在人类化石能源愈发紧张的今日，越来越多的国家希望能够通过可控核聚变技术，来彻底解决这场能源危机。

不过，掌握可控核聚变技术哪里那么容易，实现上亿摄氏度点火和稳定长时间约束控制便是核聚变发电最难攻克的两大难题。

为此，无数科学家挥洒汗水、挥洒自己的热血与青春，在这些人的努力之下全球“人造太阳”才有了如今的成绩。

从上世纪50年代，我国便开始了在可控核聚变领域的研究，并在2006年建成了EAST装置。至今已经在这一领域积累下丰厚的经验，因此我国才能实现一连串的技术突破。

如今，EAST首次突破千秒大关便是在中国科学家的手中实现，更是令人激动。虽然我们如今看来，中国的这次突破用短短几句话便能够描述，但中国科学家在背后的付出、需要面对的挑战之多，却是难以想象的。

中国这一突破的背后，只要需要攻克完全非感应电流驱动、再循环与杂质控制、热与粒子排出这三大难题，十分不容易。在中国多方力量的共同努力之下，我国才有了如今的成绩。

目前，我国“人造太阳”已经分别实现了1兆安的等离子体电流、电子温度1亿摄氏度的等离子体、1000秒的连续运行时间这三大条件。

这表示，中国可控核聚变研究即将开启一个新的篇章，上到一个新的高度。在新的起点上，中国“人造太阳”还将创造怎么样的成绩，就让我们拭目以待。

⑼ 现代的科技发明有哪些

现代的科技发明：全超导托卡马克核聚变实验装置、机器人、太阳帆、3D打印机、自动驾驶汽车。

一、全超导托卡马克核聚变实验装置

国家大科学装置——全超导托卡马克核聚变实验装置东方超环（EAST）实现了稳定的101.2秒稳态长脉冲高约束等离子体运行，创造了新的世界纪录。这一重要突破标志着，我国磁约束聚变研究在稳态运行的物理和工程方面将继续引领国际前沿。

东方超环是世界上第一个实现稳态高约束模式运行持续时间达到百秒量级的托卡马克核聚变实验装置，对国际热核聚变试验堆（ITER）计划具有重大科学意义。由于核聚变的反应原理与太阳类似，因此，东方超环也被称作“人造太阳”。

该成果将为未来ITER长脉冲高约束运行提供重要的科学和实验支持，也为我国下一代聚变装置——中国聚变工程实验堆的预研、建设、运行和人才培养奠定了基础。

二、机器人

机器人（Robot）是自动执行工作的机器装置。它既可以接受人类指挥，又可以运行预先编排的程序，也可以根据以人工智能技术制定的原则纲领行动。它的任务是协助或取代人类工作的工作，例如生产业、建筑业，或是危险的工作。

三、太阳帆

太阳帆（英文名：Solar sails）是利用太阳光的光压进行宇宙航行的一种航天器。由于这种推力很小，所以航天器不能从地面起飞，但在没有空气阻力存在的太空，这种小小的推力仍然能为有足够帆面面积的太阳帆提供 10e－5～ 10e－3g左右的加速度。

四、3D打印机

3D打印机（3D Printers）简称（3DP）是一位名为恩里科·迪尼（Enrico Dini）的发明家设计的一种神奇的打印机，不仅可以“打印”一幢完整的建筑，甚至可以在航天飞船中给宇航员打印任何所需的物品的形状。但是3D打印出来的是物体的模型，不能打印出物体的功能。

2016年2月3日讯，中国科学院福建物质结构研究所3D打印工程技术研发中心林文雄课题组在国内首次突破了可连续打印的三维物体快速成型关键技术，并开发出了一款超级快速的连续打印的数字投影（DLP） 3D打印机。

该3D打印机的速度达到了创记录的600 mm/s，可以在短短6分钟内，从树脂槽中“拉”出一个高度为60 mm的三维物体，而同样物体采用传统的立体光固化成型工艺（SLA）来打印则需要约10个小时，速度提高了足足有100倍!3D打印实现太空工业化。

五、自动驾驶汽车

自动驾驶汽车（Autonomous vehicles；Self-piloting automobile ）又称无人驾驶汽车、电脑驾驶汽车、或轮式移动机器人，是一种通过电脑系统实现无人驾驶的智能汽车。在20世纪已有数十年的历史，21世纪初呈现出接近实用化的趋势。

谷歌自动驾驶汽车于2012年5月获得了美国首个自动驾驶车辆许可证，预计于2015年至2017年进入市场销售。

自动驾驶汽车依靠人工智能、视觉计算、雷达、监控装置和全球定位系统协同合作，让电脑可以在没有任何人类主动的操作下，自动安全地操作机动车辆。

⑽ “人造太阳”HL-2M等离子体电流突破1兆安培，相当于体温的多少倍

据国外媒体报道，日前，中国科学院等离子体所(ITER)研制的全超导托卡马克装置HL-2M核聚变实验装置在其等离子体放电实验成功。这是目前国际上最新一代全超导托卡马克装置中，等离子体电流达到10兆安培的最大值。国际上实现了大面积、长时间的高电压约束核聚变物理试验。“人造太阳”是人类为了探索未来核聚变反应途径，开展的大型综合研究计划。该项目于2007年启动,2008年获得成功，实现了在受控条件下开展大型实验堆运行与热核聚变反应研究。

据介绍，当一个核聚变产生一束高能电磁场时，等离子体中高能电子将在聚变反应堆上被释放出，这些高能电子产生巨大能量，把等离子体中的氢原子聚变为氦原子核。在未来聚变堆上要达到的最大输出电流为100兆安培，相当于10兆瓦的发电功率。而HL-2M将使聚变功率达到1000兆瓦，相当于300千瓦的发电厂输出功率。HL-2M在全球率先实现高电压约束核聚变实验器放电实验成功，具有重要意义。