聚变反应ITER Tokamak 反应堆

发布网友发布时间：2024-10-01 14:32

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热心网友时间：2024-12-12 20:30

让我们首先了解磁约束聚变反应的工作原理。在磁约束反应中，如 ITER Tokamak 反应堆，过程如下：

加速器释放微波和粒子束，加热氢气形成高温等离子体。这个等离子体在超导磁体的面包圈形（Tokamak结构）中被压缩，以实现核聚变。ITER Tokamak 是一个独立反应堆，设计便于维护，部件可轻松插入和移除。

反应堆的主要组件包括：真空室，保持等离子体在真空中；中性束注入器，将粒子束导入等离子体；超导磁场线圈，用于约束和定型等离子体；变压器/*螺线管，为磁场供电；冷却设备，如冷冻机和低温泵，冷却磁体；锂制成的包层模块，吸收反应热和高能中子；以及收集器，处理氦产品。

磁约束机制包括：等离子体在高温下发生聚变，初始的电能输入为70兆瓦特，但聚变产生的电能可达500兆瓦特。反应将持续300至500秒，锂包层通过吸收中子生成更多燃料。热量通过水冷回路传递，最终用于发电。

除了Tokamak，劳伦斯利弗莫尔实验室的NIF试验激光聚变，激光聚焦在10米靶室中的小粒氘-氚，瞬间产生聚变。惯性约束核聚变也有类似过程，用于深空火箭推进，NASA正在研发小型核聚变反应堆，利用氢作为无限燃料，提高火箭的推进效率。

扩展资料

除了重原子核铀235、钚239等的裂变能释放核能外，还有另一种核反应，即轻原子核（氘和氚）结合成较重的原子核（氦）时也能放出巨大能量,这种核反应称为聚变反应。