西德仿星器研究的新成就

【西德《原子经济新闻》1980年第7期报道】伽兴马克斯-普朗克等离子体物理研究所的科学家们,在“Wendelstein Ⅶ-A”仿星器上所做的实验,首次成功地证明了,与可能实现聚变堆的托卡马克装置比较,仿星器可能是实现聚变堆原理的另一种装置。托卡马克只能以脉冲的方式运行。而仿星器聚变装置能连续约束灼热的等离子体,这就意味着,这种类型的聚变堆能不间断地提供     

英稳步推进聚变能发展战略的实施

<正>英国已选定“用于能源生产的球形托卡马克”（STEP）原型聚变电厂的建设厂址，并宣布将与相关技术开发商合作在卡勒姆园区建设三座聚变设施：英国托卡马克能源公司紧凑球形托卡马克原型堆ST80-HTS、英国第一光聚变公司弹丸聚变研究装置Machine 4和加拿大通用聚变公司（General Fusion）“磁化靶”原型聚变电厂。这意味着英在推进聚变能发展战略实施方面取得显著进展。     

英托卡马克能源公司宣布三项重要进展

<正>【本刊2022年11月综合报道】2022年10月,英国托卡马克能源公司（Tokamak Energy）宣布在聚变能研究方面取得三项重要进展：一是与英国原子能管理局（UKAEA）签署为期五年的合作协议,二是原型聚变堆ST40在近期试验中聚变三乘积创新高,三是宣布下一代原型聚变堆ST80-HTS建设计划。托卡马克能源主要开展球形托卡马克研究。在同一磁场强度下,球形托卡马克装置产生的等离子体压强比传统托卡马克装置高得多,即球形托卡马克的效率更高。     

基于积分分析方法对聚变堆启动氚量与所需氚增殖比的评估

托卡马克聚变堆的主要发展方式包括混合堆、纯聚变堆。关于托卡马克聚变堆氚自持的研究,国内外主要采用平均滞留时间方法进行研究,并且针对聚变功率较低的混合堆的氚自持研究较少。本工作采用更符合实际的积分分析方法分析了混合堆、纯聚变堆氚自持的启动氚量、氚增殖比(TBR)要求。研究结果表明：启动氚量、备用氚量与聚变功率具有线性关系,所需TBR与聚变功率呈反比例关系;混合堆聚变功率较低,所需TBR较高,工程实现所需TBR挑战较大,需要通过限制长期氚滞留量以降低所需TBR要求;纯聚变堆聚变功率高,所需TBR较低,工程实现所需TBR挑战较小,但备用氚需求达数十千克,应考虑氚系统的冗余设计或提高氚系统的可靠性、可维护性,以降低备用氚的使用规模;运行因子是聚变堆的一个重要设计指标,在此着重分析了运行因子对所需TBR的影响,并重新定义了一个聚变堆氚自持的关系式,以突出运行因子对氚自持的重要影响。     

先进托卡马克概念和堆设计

由基于目前在大型托卡马克运行中获得的非常确实的经验的聚变堆设计的讨论中可以得出结论：这些堆在经济上是不具有吸引力的，描述了概念完善的各种选择方案中所涉及到的物理学，给出了某些实验结果的例子，并讨论了对堆经济学的可能影响。     

美国正在研究仿星器聚变堆设计的可行性

[美国《核新闻》1994年5月号第66页报道]美国研究建造ARIES型托卡马克聚变堆的可行性的科学家小组,将研究仿星器聚变堆设计的可行性。据美国橡树岭国家实验室(OKNL)资深科学家James Rome说,该研究项目的目的,是看看现代仿星器聚变堆能否比得上使用同样手段的托卡马克聚变堆。     

法国的Tore Supra托卡马克聚变堆第一次产生等离子体

【美国《核子周刊》1988年4月 14日第3页报道】法国的Tore Supra托卡马克聚变堆在今年4月6日下午6时第一次产生等离子体。法国原子能委员会(CEA)希望这座聚变堆在2年内能达到设计性能,并维持170万安培等离子体电流30秒钟。法国原子能委员会把Tore Supra视为当今世界上聚变试验堆中(包括在英国的库尔哈姆的欧洲联合环、美国的托卡马克聚变试     

世界上第一个球形托卡马克装置运行

【英国《原子》1992年3月号第18页报道】英国原子能管理局卡勒姆聚变实验室的 START(小型小环径比托卡马克)等离子体聚变实验装置已开始运行。这是世界上实验探索托卡马克极限值的第一个球形托卡马克装置,理论研究预示,这个装置在研究聚变动力堆经济性方面可能有许多优点。     

美国聚变研究获得新突破

正【美国麻省理工学院官网2016年10月14日报道】美国东部时间2016年9月30日21时25分,美国麻省理工学院(MIT)等离子体科学与聚变中心在聚变能研究方面实现了一次飞跃:该中心Alcator C-Mod托卡马克聚变堆创造了一项世界纪录——等离子体压强超过2个大气压。AlcatorC-Mod 1993年投运,是世界上第三台强磁场托卡马克装置,也是世界唯一的拥有被称为"托卡马克"的环形腔的紧凑型强磁场聚变堆。其磁场强度可达8特斯     

美发布新的聚变反应堆概念

正【世界核新闻网站2021年4月1日报道】美国能源部DIII-D国家聚变设施研究人员近日公布一种新的紧凑型聚变堆设计概念,即紧凑先进托卡马克(CAT),并称这一概念能够获得性能更强的自持位形,有助于缩小聚变堆的体积,降低造价。有关这一概念的论文刊载在2021年3月19日出版的科技期刊《核聚变》上。美国聚变能科学咨询委员会(FESAC)和国家科学、工程和医学研究院(NASEM)近期均发布报告,敦促相关各方采取行动,     

美国托卡马克聚变试验堆提前建成

建于普林斯顿的托卡马克聚变试验堆于1982年圣诞节前夕启动,并在规定的日期之前一周第一次产生了关键性的等离子体。这个大型托卡马克装置预定于4月份开始作实验工作。     

日本一小组委员会建议建造托卡马克聚变堆

【共同社东京1986年2月14日电】日本原子能委员会的一个小组委员会,建议日本在建造实验性聚变堆方面,选择托卡马克型聚变堆。这是在一份中期报告中提出这项建议的。它的最终报告将在起草有关这个反应堆     

模拟托卡马克聚变堆的设计

【英国《国际核工程》2002年8月刊报道】未来聚变堆所面临的最大挑战是如何约束等离子体。电磁模拟在托卡马克聚变堆的设计中起着很大作用。通过计算偏滤器(控制等离子体粒子耗尽和功率在机器中转移的装置)中的涡流,电磁模拟在托卡马克聚变堆设计中起主要作用。对聚变点火研究实验(FIRE)的预先设计研究正在进行之中,以评价在近期是否能对自加热等离子体有更多的科学认识。主要问题之一是设计能承受被击穿的等离子体面对部件,在此处等离子体压力和环向电流会很快弱化。在这些瞬间产生的涡流相当大,产生的应力足以损坏等离子体面对部件。美…     

α沟道效应介绍

托卡马克和其它磁约束氚－氚（ＤＴ）聚变装置中强微波最渴望得到的应用之一可能是,将高能α粒子的功率转换给波。这个所谓的“α沟道效应”将是迈向实验经济的聚变动力的一大步。这些强波经α粒子的巨大自由能放大后再受到燃料粒子的阻尼,从而导致热离子模式,将同样约束压强下的堆聚变功率加倍。如果波优被一个方向运动的电子或离子所阻尼,那么就能驱动电流。本文讲述这些关键的概念,并介绍使我们这样一个效应的可行性的最新进     

球床包层聚变—裂变混合堆热工安全分析

球床包层混合堆与板状元件包层混合堆相比较，前者在核燃料生产和安全方面可能具有更多的优越性。本应用ＴＨＥＲＭＩＸ程序和辅助程序对我国开发的托卡马克堆芯氮气冷却球床包层聚变－裂变合堆的包层进行了热工计算。计算中考虑了不同的燃料球材料及稳态，卸压和断流事故工况。计算结果表明，只要选用合适的燃料球材料和设置适当的控制保护系统，具有快速卸料罐的托卡马克堆芯氦气包层聚变－裂变混合堆的概念设计在安全上的可行的。     

实验混合堆FEB设计放射性计算与环境安全分析

应用混合堆放射性计算程序FDKR和衰变链数据库AF-DCDLIB,计算了托卡马克实 验混合堆FEB(Fusion Experimental Beeder)概念设计中活化产物、裂变产物和锕系元素的放射性、衰变余热和潜在生物危害因子BHP值。计算的结果表明,对于FEB设计来说,在150MW聚变功率下运行一年,停堆时刻的总放射性、余热和BHP值分别为5.74×10~(20)Bq     

从JET到ITER：为聚变研究的下一步作准备

本文综述卡托马克等离子体中的聚变研究：从能源需求提供的动力到基本的聚变反应以及等离子体和托卡马克磁约束原理。介绍JET的主要结果。描述下一步装置ITER，阐明通向聚变堆开发的途径。     

磁约束聚变堆包层辐射监测系统设计

聚变堆包层辐射场监测有利于聚变堆稳态运行。在对聚变堆包层源项进行分析的基础上,开发了聚变堆包层辐射监测软件DDL-Monitor。通过该软件,能够远程、连续、实时地监测聚变堆包层辐射场的情况,可在远程PC主机上实时地得到各个探测点的粒子辐射剂量率,同时能够对历史剂量数据进行储存并调取应用。聚变堆包层辐射监测软件DDL-Monitor能够对聚变堆包层辐射场进行实时监测并储存历史剂量数据,为聚变堆包层稳定运行提供监测指标。     

小球形托卡马克嬗变堆堆芯参数分析

本文探讨作为聚变能中间应用的一种可行性 :利用低环径比球状托卡马克堆的高能聚变中子嬗变核电站的核废物。计算了堆芯等离子体物理参数、中心柱增益并进行参数学分析、几种可能的电流驱动方案比较和中心柱冷却方案设计及其计算。为了减轻偏滤器和第一壁材料的要求 ,我们有意选择较低堆芯物理参数 ,较低的中子壁负载运行。结果表明中心柱增益较低。建议从理论上探索研究由球状托卡马克等离子体顺磁性 ,建立一个无力球马克极向电流壳为中心区提供大部分或全部Bt,旨在建立无中心柱的低径比球状托卡马堆。如果可行 ,它的性能将会大大改善     

托卡马克氦冷板状状件包层聚变-裂变混合堆安全分析

本文对以托卡马克为聚变装置、氦气冷却板状元件包层的聚变-裂变混合堆进行了稳态、卸压和全厂断电断流的热工分析。文中给出设计参数、HYBRID 程序计算的结果和对概念设计的安全评价,并提出一些改进设计的建议。