在托卡馬克裝(zhuāng)置上的核聚(jù)變

2017/1/17 15:08:45

1991年11月9日(rì)，歐共體(tǐ)的JET托卡馬克(kè)裝置(zhì)成功地實(shí)
現了核聚變史上(shàng)第一次氘-氚運行實驗(yàn)，在氘氚6比1的混(hùn)合燃料中，等離子體溫度達到3億(yì)攝氏度🥼，核聚(jù)變反應持續了2秒鐘，獲得的聚變輸出功(gōng)
率為0.17萬千瓦，能量增益因子Q（即輸出能量與輸入(rù)能量之比，Q大於(yú)1時，有增益能量輸出(chū)
）值達0.11-0.12。

1993年12月(yuè)9日(rì)和10日
，美國在TFTR裝置上使用氘，氚各50%的混合燃料，使溫度達(dá)到3億至(zhì)4億(yì)攝氏度，兩次實(shí)驗釋放的(dí)
聚變能(néng)分別為0.3萬千瓦和(hé)0.56萬千瓦，能量(liáng)增(zēng)益因子Q值達(dá)
0.28。

1997年9月22日🥱，聯合歐洲環JET又創造輸出(chū)功(gōng)率為1.29萬(wàn)千瓦的世界紀錄🃻，能量增益因子Q值達0.60，持續時間(jiān)2秒。

1997年(nián)12月(yuè)，日本宣布，在JT-60上成功進行了氘(dāo)-氘反應實驗，換算到(dào)氘-氚反(fǎn)應，Q值可以達(dá)到1.00。後來，Q值又超過了1.25，首(shǒu)次(cì)實現輸出能量大於輸入能(néng)量🌗。

近年來
🌙，我國在受控核聚變研(yán)
究上也取得長(cháng)足進展(zhǎn)🌮。2016年11月2日消息
，中(zhōng)國科學院合肥物質科學研究院等離子體所承擔的國家大科學工程“人(rén)造太陽”實驗裝置EAST在第11輪(lún)
物理實驗中再獲重大突破，獲得超過60秒的穩態高(gāo)約束模等(děng)離子體放電
。EAST因(yīn)
此成為世界首個實現(xiàn)穩態高約束模運(yùn)行持續時間達(dá)到分(fēn)鐘(zhōng)量級(jí)的托卡馬克(kè)核聚變實驗裝置。

ITER計劃值得期待

1985年(nián)
，時任美國總統裏根和蘇聯領導人戈爾巴喬夫，在一次首(shǒu)腦會議上倡議開展一個核(hé)聚(jù)變(biàn)
研究的國際合作計劃(huá)。1987年(nián)春，國際原(yuán)子能機(jī)構總(zǒng)幹事邀請歐共體，日本
，美國和加拿大👲，蘇聯的代表在(zài)維也納開會
，討論(lùn)
加強核聚變研(yán)究的國際合作問題，並達成了協(xié)議，四(sì)方合作設(shè)
計建造國際熱核實驗堆。

1998年(nián)，美國退出ITER計劃
。我國從2003年(nián)正式(shì)加入ITER計劃談判(pàn)。同期🛠，美國重返ITER計劃。直到2007年
，由中，歐，日🛑，韓，俄，美6方組(zǔ)成的ITER國(guó)際組織正式成立（印度後來加入）
。

ITER設計總聚變功率將達到(dào)50萬千(qiān)瓦，是一個電站規模的實驗反應堆🂲。其作(zuò)用和任務是，用具有(yǒu)電(diàn)站規模的實驗堆證明氘氚等離子體的受控點火和持續(xù)燃燒，驗證聚變反應堆係統的工程可行(háng)性，綜合測試聚變發電所需的(dí)高熱流與核(hé)部(bù)件(jiàn)，實現穩態運行🗩。

ITER場址設在法國南(nán)部埃克斯以北的卡達哈什。2008年(nián)
，ITER裝(zhuāng)
置進入實地(dì)建造階(jiē)
段。它占地180公頃🤈，共由39棟建築組成，實驗堆主體直徑28米，高(gāo)30米，聚變(biàn)功率相當於50萬千瓦電站的核反應堆。按當前計劃(huá)，ITER裝置(zhì)預計2019年基本(běn)建成
，預計2027年開展氘氚聚變(biàn)實驗🚮。

國際核聚變界對ITER計劃及其(qí)
後聚變能源發展比較普遍的(dí)看法(fǎ)
是(shì)，建造和運行(háng)ITER的科學和工程技術(shù)基礎已(yǐ)
經具(jù)備；再經過示範堆，商業聚變(biàn)核電站（商用堆(duī)）兩個階段

，聚(jù)變(biàn)能商業化將(jiāng)在本世紀中葉或者稍晚(wǎn)實現。