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向往的生活之娱乐圈的科研大佬

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第129章 可控核聚变技术(2)(1/2)
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    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“超托卡马克”装置。

    什么是“超托卡马克装置”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使用就要越强的磁场,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,这就是超托卡马克。

    目前为止,世界上有4个国家有各自的大型超托卡马克装置,法国的tore-sr,俄罗斯的t-15,日本的jt-60,和中国的est。

    除了est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,est则第一次尝试做成了非圆型截面。

    此外,在建的还有德国的螺旋石-7,规模比est大,但是技术水平差不多。

    第二种实现方式是ter。

    2005年正式确定的国际合作项目ter,也就是国际热核实验反应堆的缩写。

    这个项目从1985年开始,由苏联、美国、日本和欧共同提出,目的是建立第一个试验用的聚变反应堆。(注意:ter已经不是托卡马克装置了,而是试验反应堆,这是一大进步)

    最初方案是2010年建成一个实验堆,实现1500兆瓦功率输出,造价100亿美元。

    没想到因为各国想法不同,苏联解体,加上技术手段的限制,一直到了2000年也没有结果,期间美国中途退出,ter出现胎死腹中的危险。

    直到2003年,能源危机加剧,各国又重视起来,首先是中国宣布加入了ter计划,欧洲、日本和俄罗斯自然很高兴,随后美国宣布重返计划。

    紧接着,韩国和印度也宣布加入。

    2005年ter正式立项,地点在法国的卡达拉申,基本设计不变,力争2015年前全面完成,造价120亿美元,欧盟出40%,法、中、日、美各出10%。

    剩下的想让别人平摊,韩国印度不干,力争让俄国也出10%,自己出5%(最终美、日、俄、中、韩、印各出约9%)。

    ter凑巧是拉丁语“道路”,可见大家对这个东西抱有多大的希望。

    很有可能,她就是人类解决能源问题的“道路”。

    如果ter能成功,下一步就是利用ter的技术,设计和建造示范商用堆,到那时,离真正的商业核聚变发电就不远了。

    但是ter建设中,还有大量的技术问题需要解决,需要有一个原型可以参考,在此基础上,各国的先进超托卡马克装置就成了设计ter的蓝本。

    ter的研究远非一个托卡马克装置,它还有很多难题需要攻克,地雷战里说“各村有各村的高招”。

    日本的外围设备研究就远远走在了其他国家前面,他们在托卡马克点火领域就很先进。

    不用高压变压器,直接使用高频电流制造核聚变点火的高温等离子体电流,就已经在日本试验成功了,大功率激光点火也接近完善。

    第三种实现方式是est。

    est位于中国合肥,是目前为止,超托卡马克反应体部分,唯一能给ter提供实验数据的装置。

 
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