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当时的托卡
克装置是个很不稳定的东西,搞了十几年,也没有得到能量输
,直到1970年,前苏联才在改
了很多次的托卡
克装置上第一次获得了实际的能量输
,不过要用当时最
级设备才能测
来,q值大约是10亿分之一。
1993年,
国在tftr上使用氘、氚1:1的燃料。两次实验释放的聚变能分别为0.3万千瓦和0.56万千瓦,q值达到了0.28。
ht-7以前,中国的几个设备都是普通的托卡
克装置,而俄罗斯赠送的ht-7则是中国第一个“超导托卡
克”装置。
已经很熟悉的方法,把
能转换成电能就是了。
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展貌似很顺利,其实不然,因为要想能够投
实际使用,必须使得输
装置的能量远远小于输
的能量才行,我们称作能量增益因
——q值。
别小看这个十亿分之一,这使得全世界看到了希望,于是全世界都在这
激励下大
快上,纷纷建设起自己的大型托卡
克装置,欧洲建设了联合环-jet,苏联建设了t20,日本的jt-60和
国的tftr。
幸好,超导技术的发展使得托卡
克峰回路转。只要把线圈
成超导
,理论上就可以解决大电
和损耗的问题,于是,使用超导线圈的托卡
克装置就诞生了,这就是超托卡
克。
三个月以后,日本的jt-60上成功
行了氘-氘反应实验,换算到氘-氚反应,q值可以达到1。后来。q值又超过了1.25。这是第一次q值大于1,尽
氘-氘反应是不能实用的,但是托卡
克理论上可以真正产生能量了。
那什么是“超托卡
克装置”呢?
目前为止,世界上有4个国家有各自的大型超托卡
克装置,法国的tore-supra,俄罗斯的t-15,日本的jt-60u,和中国的east
回过
来说。托卡
克装置的
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
克装置越接近实用就要越
的磁场,就要给导线通过越大的电
,这个时候,导线里的电阻就
现了,电阻使得线圈的效率降低。同时限制通过大的电
,不能产生足够的磁场。托卡
克貌似走到了尽
。
这些托卡
克装置一次次把能量增益因
值的纪录刷新。
1991年欧洲的联合环实现了
聚变史上第一次氘-氚运行实验,使用6:1的氘氚混合燃料,受控
聚变反应持续了2秒钟。获得了0.17万千瓦输
功率,q值达0.12。
在这个大环境下,中国也不例外,在70年代就建设了数个实验托卡
克装置——环
一号和ct-6,后来又建设了ht-6,ht-6b,以及改建了hl1m,新建了环
2号。
为了实现磁力约束,需要一个能产生足够
的环形磁场的装置,这
装置就被称作“托克
克装置”——tokamak,也就是俄语中是由“环形”、“真空”、“磁”、“线圈”的字
组成的缩写。
1997年9月。联合欧洲环创1.29万千瓦的世界纪录,q值达0.60,持续了2秒。仅过了39天,输
功率又提
到1.61万千瓦,q值达到0.65。
原理上虽然简单,但是现有的激光束或粒
束所能达到的功率,离需要的还差几十倍、甚至几百倍,加上其他
技术上的问题,使惯
约束
聚变可望而不可及。
因此,
下世界各国在受控
聚变研究上主要集中在磁力约束领域。
早在1954年,在原苏联库尔恰托夫原
能研究所就建成了世界上第一个托卡
克装置。
有
说法,说中国的托卡
克装置研究是从俄罗斯赠送设备开始的,这是不对的。ht6/hl1的建设都早于俄罗斯赠送的ht-7系统。