科技日报 2020-09-02 08:39
不仅发生核聚变的条件苛刻,而且开发聚变能还面临一系列科学与技术挑战。比如,氘氚原子核在温度超过上亿摄氏度后更容易发生聚变反应,极端高温下的等离子体无法用普通固体容器来盛装,为此科学家们提出用强磁场的方式将其“包裹”起来。
在国际上,利用强磁场来约束高温等离子体的磁约束核聚变研究始于20世纪50年代,经历了从快箍缩、磁镜、仿星器到托卡马克等不同磁约束技术路线的探索。从上世纪70年代开始,托卡马克途径逐渐显示出其独特的优点,成为国际聚变能研究的主流途径。
但要利用托卡马克装置实现对热核聚变的控制,在关键技术上仍存在很大挑战, 需凝聚全世界之力共同攻克。1985年美苏首脑提出了ITER计划,其目的就是希望通过国际聚变界的共同努力,集当今磁约束受控核聚变研究领域的主要科学和技术成果,建造一座热核聚变反应堆,以验证核聚变能和平利用的科学和工程技术可行性。
2006年,中国、欧盟、美国、俄罗斯、日本、韩国和印度共七方签署了启动ITER项目的协定。该计划是目前全球规模最大、影响最深远的国际大科学工程之一, 七方超过35个国家在法国南部参与建造了一个能产生大规模核聚变反应的超导托卡马克装置,它将验证如何将足够多的燃料在极端高温条件下约束足够长的时间,使它受控制地发生核聚变反应。
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