能源核能結(jié)課論文-受控核聚變的研究發(fā)展-閱讀頁
2025-06-24 13:04本頁面
【正文】 雜的控制技術(shù)等等。這種核聚變技術(shù)利用了激光，使得包含氘和氚的燃料球達(dá)到反應(yīng)的溫度，并讓它進(jìn)行壓縮，從而達(dá)到了點(diǎn)火的條件，使得獲 得的能量增益的過程。球殼材料可以是金屬或玻璃等材料。慣性約束的原理如下： 1） 用激光或粒子束均勻的照射燃料球，這是球外殼的表面會吸收能量而向外蒸發(fā)。球面內(nèi)層就會受到反作用力的作用，向內(nèi)擠壓。 3） 隨著激光的不斷照射，燃料在不斷的向中心擠壓。 4） R1/R2這一個比值可以達(dá)到 30 左右。當(dāng)溫度達(dá)到點(diǎn)火的溫度時，則小球內(nèi)的混合氣體就會發(fā)生爆炸。則它們發(fā)出來的能量就相當(dāng)于百萬千瓦級的發(fā)電站。 1） 無論用的是激光束還是粒子束，它們的功率都還沒有達(dá)到建造發(fā)電站時所需要的功率，還差個幾十倍。激光必須均勻的照射，燃 料球本身也必須均勻的照射，它的光潔度也必須很好。 3） 爆炸方法的改良。是否還存更好更經(jīng)濟(jì)的方案。 美國的 NIF 裝置 美國的國家點(diǎn)火裝置于 1997年開始建造，由于諸多政權(quán)和嚴(yán)重超出預(yù)算，使它原本計劃5 年完成的項目，直到 2021年 2 月才大致完成。從圖中，我們還是能看到很多供激光計進(jìn)入的孔。光建造的廠房就長達(dá)一公里。如圖 10 所示，就是 NIF裝置中的燃料球。所有的設(shè)備制造都幾乎要接近完美。 圖 10 燃料球的安裝 2021 年 7 月 5 日，美國 NIF成功實(shí)現(xiàn)了點(diǎn)火，輸出的能量大于輸入的能量，這是受控核聚變中具有里程碑意義的突破。 我國的神光工程 神光裝置屬于釹玻璃激光裝置。我國很多 物理實(shí)驗(yàn)的成果就是從它那里獲得的。神光 Ⅲ原型裝置建設(shè)目標(biāo)已圓滿完成，它能達(dá)到“ 8束出光，脈沖 萬焦耳”的水平。同時，也使我國成為繼美國之后，第二個具備獨(dú)立研究、建設(shè)新一代高功率激光驅(qū)動器能力的國家 慣性約束聚變點(diǎn)火工程已經(jīng)被確定為《國家中長期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃》的十六項重大專項之一。 7 圖 11 神光 2 號實(shí)驗(yàn)裝置 5 總結(jié) 目前使用的化石能源，在 100年的時間內(nèi)，將會被我們消耗殆盡。其中核能就是其中的一個主角。但裂變的原料非常有限，核聚變的燃料可謂是取之不盡，用之不竭。 盡管實(shí)現(xiàn)受控核聚變是那么的艱難，但通過人們的不懈努力，已經(jīng)取得了相當(dāng)大的成果。 參考文獻(xiàn) ： [1] 馮開明 . 可控核聚變與國際熱核實(shí)驗(yàn)堆 (ITER) 計劃 [J]. 中國核電 , 2021, 2(3): 212219. [2] 譚寶林 , 潘傳紅 . 對受控核聚變研究途徑的再思考 [J]. 自然雜志 , 2021, 24(6): 348351. [3] 王淦昌 , 袁之尚 . 慣性約束核聚變 [J]. 科學(xué)中國人 , 1995, 6: 000. [4] 劉紅 . 慣性約束核聚變 [J]. 現(xiàn)代物理知識 , 2021, 14(01): 1315. [5] 張繼明 . 典型托卡馬克裝置環(huán)向場線圈受力 — 結(jié)構(gòu)分析 [D]. 電子科技大學(xué) , 2021. [6] 奇云 . 可控核聚變 : 人類的終極能源 [J]. 世界科學(xué) , 2021 (10): 2022. [7] 賀賢土 . 慣性約束聚變研究進(jìn)展和展望 [J]. 核科學(xué)與工程 , 2021, 20(3): 248251. [8] 朱士堯 . 受控核聚變 —— 現(xiàn)代物理學(xué)的一個重要前沿領(lǐng)域 [J]. 現(xiàn)代物理知識 , 1991, 3(03): 32. [9] 江海燕 , 儲德林 . 聚變能和受控核聚變研究簡史 [J]. 現(xiàn)代物理知識 , 2021, 16(05): 1718. [10] 孫權(quán) . 神光 Ⅲ 慣性約束聚變激光裝置可靠性研究 [D]. 國防科學(xué)技術(shù)大學(xué) , 2021. 聯(lián)系方式： 學(xué)生姓名 ： 通信地址： 自動化 學(xué)院 電氣工程系 郵編： 聯(lián)系電話： ； Email:
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