CT-6托卡马克装置—中国第一台托卡马克核聚变实验装置 作者:暂无 来源:《军事文摘·科学少年》 2015年第6期 在中国科学技术馆展馆外,陈列着一个样子奇特的静态装置,它就是—CT- 6托卡马克装置。它是我国第一台托卡马克核聚变实验装置,由中国科学院物理研究所和电工研究所于1974年建造,曾获1978年全国科学大会一等奖。 什么是核聚变 核聚变指由质量小的原子核,主要指氘或氚核,在一定条件下(如超高温和高压),发生原子核聚合反应,生成新的质量更重的原子核,并伴随巨大的能量释放的一种核反应生成过程。与传统化石能源相比,核聚变燃料储备丰富,海水中氘的储量足够人类使用几十亿年。另外,核聚变反应的废物为氦,对环境无污染。 托卡马克用来做什么 早在20世纪50年代,人类就已经实现了核聚变—氢弹爆炸,从那时起,物理学家们就一直梦想着能够通过原子核聚变产生廉价、安全且丰富的能量,但氢弹的爆炸是不可控制的。人类若想有效利用核聚变能量,必须合理控制核聚变的速度和规模,实现持续平稳的能量输出。托卡马克就是一种利用磁约束来实现受控核聚变的环形装置。 托卡马克(Tokamak)一词来源于环形和磁场的俄文。在中国科技馆展出的托卡马克装置于1974年建成并运行,2000年被关闭,2003年由中国科学院物理研究所捐赠给中国科学技术馆。 托卡马克如何运行 托卡马克主体结构由环形真空室、环向磁场线圈、铁心变压器、平衡磁场线圈和底座组成。除了展出主体,还有电源和传输系统、抽气和充气系统、控制系统、诊断系统、数据采集系统。 托卡马克是一个脉冲运行的环形装置,通过磁场约束等离子体,创造氘、氚发生聚变的超高温环境,实现对聚变反应的控制。它的特点是存在环形等离子体电流,采用角向磁场和环向磁场组成螺旋形磁场约束等离子体,保证等离子体的平衡并抵御各种不稳定性。 托卡马克运行时,先将真空室抽空,并充以一定的工作气体;环向场线圈放电产生环向磁场;变压器初级线圈通电产生环向电动势,在环形真空室内击穿,形成等离子体和其中的环向电流,电流作为变压器的次级继续维持并加热等离子体至高温。因运行产生强磁场和加热等离子体,这种装置需耗费很强的电力。 (本栏目合作单位:中国科学技术馆 文图提供:洪唯佳) 本文来源:https://www.wddqw.com/doc/72aae5f7971ea76e58fafab069dc5022aaea4633.html