核聚变：瞄准安全和环境目标

分析聚变动力堆在安全，可靠和有益环境运行方面的潜力是正在进行的研究的重要内容。     

国际核聚变项目

国际核聚变项目(ITER)是1985年首脑会议期间确定下来的。这一项目的联合研究工作主要在西德加尔兴的马克斯普朗克等离子体物理研究所进行。本文是 NET 研究小组的 Neil Mitchell 先生对联合研究工作的介绍,现摘译如下。     

美国核聚变研究回顾过去,展望未来

【美国《核新闻》2000年5月刊报道】今年早些时候发表的一份美国国会研究服务(CRS)报告表示,“尽管国会似乎对聚变计划自1995年以来做出的变化表示满意,但是如果和当该计划再次申请资金以推动聚变堆的发展时,支助如何进行仍有待考虑”。题为“国会与聚变能科学计划:历史分析”的这项研究,回顾了国会就聚变资金问题所进行的讨论。该报告是由RichardE.Rowberg编写的,他是国会CRS图书馆科学与工业处科技资源方面的高级专家。美国聚变计划始于1951年,1957年解密,1978年移交能源部(DOE)。Rowberg通过对42年的国会拔款和授权报告的分析,摘录…     

激光核聚变中的X射线解谱方法和有质动力研究

(1)激光核聚变中的X射线解谱方法。为了求解激光核聚变中的X射线能谱,在SAND迭代基础上提出了一种带有周期性光滑化的限幅迭代解谱方法。这个方法适用于根据亚千电子伏X射线能谱仪、多道K边滤波谱仪和多道滤波-荧光谱仪的测量结果回推靶等离子体X射线能谱。这个方法完全抑制了简单SAND迭代中的数值不稳定性,消除了解谱计算结果中的数值结构,对初始试探谱有很强的适应性,解谱计算结果与初始试探谱无关。(2)二维激光传播和有质动力。为了研究激光二维传播,开发研究了二维激光传播程序HEATER,考虑介质对激光的吸收、衍射和折射效应。经过适当修改,对激光吸收效率和径向轴向有质动力进行了数值研究,得到了较好结果。     

激光核聚变靶的X射线相衬显微成像研究

激光核聚变在置有聚合物靶丸的金属靶室内进行,靶丸通常由碳、氢等低Z元素组成,传统的X射线成像很难诊断靶丸在靶室内的位置.X射线相衬成像在低z元素样品成像中具有独特的优越性,但很少用于强吸收介质包裹的低Z样品结构成像.针对激光核聚变靶丸位置无损检测这一难点,建立了相应的X射线相衬显微成像物理模型.数字模拟和微聚焦源X射线相衬成像初步实验研究的结果表明,通过选择合适的成像参数,如光子能量、成像距离等,可以获得靶丸位置的清晰成像.因此,可以认为X射线相衬成像技术用于激光核聚变靶室诊断是可行的.该技术还可以扩展到其他高Z介质内部低Z样品结构成像,如石油勘探中包裹体的研究等.     

激光核聚变靶表面几何参数扫描探针测量技术

应用改造的原子力显微镜（AFM）作为传感系统，配合精密回转气浮轴系和三维微定位装置，实现了对激光核聚变靶球圆周方位形状误差的精密测量。采用该测量技术获得的靶球表面几何参数的测量数据及分析结果可为制靶工艺提供检测手段，并为激光打靶实验提供准确的靶球表面形貌参数。     

世界研究堆、加速器、放射性同位素和核聚变现状

【国际原子能机构网站2002年报道】 据美国核能研究院估计,2001年,放射性材料(不包括与核电相关的产品)的销售额为3307亿美元,日本为695亿美元。因为用于聚合的离子束处理和辐射加工的加速器技术在汽车轮胎和半导体工业中是关键的加工技术。 1. 研究堆 现在世界上有277座运行中的研究堆和多于17座计划中和建造中的研究堆。发达国家运行中的研究堆数目在1975年达到最高值,为328座,现在大约有192座。发展中国家的研究堆数目一直呈增长趋势,现在为85座。 研究堆的用途从最初30年为核物理研究提供重要信息,支持核电发展转变到教育、材料研究开…     

核聚变研究50年

分析了国内外核聚变研究成果现状和发展的趋势 ,对国民经济发展过程中的能源需求作了预测 ,对中国的聚变能源战略和历史机遇 (经济、技术体系、地位 )作了讨论 ,介绍了聚变 裂变混合堆并提出了发展聚变 裂变混合堆的总体设想、研究内容和预期目标。     

大功率电力电子器件的发展水平和在核聚变实验研究中的应用

本文简要而全面地介绍了大功率电子管和电力半导体器件目前国外发展概况以及在核聚变实验研究中的一些应用。     

国际热核聚变实验堆标准体系研究

国际热核聚变实验堆(ITER)是目前世界上最大的磁约束核聚变试验堆。文章按照国家标准GB/T 13016—2018《标准体系构建原则和要求》中规定的方法,对ITER标准体系进行了研究,给出了构建ITER标准体系的原则、构建ITER标准体系的方法和步骤以及ITER标准体系结构图,介绍了ITER标准体系标准明细表的总体情况,为我国开展类似核聚变反应堆设计和建造的提供重要参考。     

世界各国钍燃料的研究动向（一）

【《日本原子能学会志》 1 999年特刊号第 35～ 4 1页报道】　1.白俄罗斯从 70年代初期开始为反应堆特性计算而进行核数据评价研究 ,一部分 BROND- 2(俄罗斯核数据库 )正在被采用。Th- U循环的数据很少 ,根据不同的核数据库 ,甚至是对于像 keff 那样基本的量 ,也产生很大的差别。尤其是关于在 ADS(加速器驱动系统 )的( n,Xn)反应的效应差别很大 ,为解决此问题采用 1 4 Me V中子源 ,并用聚乙烯慢化剂和 1 0 % UO2 浓缩燃料的 8cm× 8cm× 6 0cm辐照盒 ,堆成 4 0 cm× 4 0 cm× 6 0 cm,再用 1 0 0 cm× 1 0 0 cm× 1 2 0 cm反射体围起来…     

与ICF快点火相关的激光等离子体研究

高强度紫外飞秒激光作为ICF“快点火”的点火驱动器具有独特的优势。第一,紫外光具有更大的临界密度,产生超热电子区域更靠近燃料区,这就简化了所有与把能量输运到燃料区的物理过程;第二,按照超热电子温度Iλ2定标率,在“快点火”要求的强度下（1020w/cm2）,紫外光刚好能够产生可以与燃料区高效率耦合的超热电子温度（1MeV）;此外,紫外光具有更好的可聚焦性,在较低的能量下就可以达到要求的强度。目前,大多数关于紫外飞秒激光与固体靶相互作用的研究集中于吸收机制和软X射线方面,关于硬X射线和超热电子方面的研究非常缺乏。Teubner等利用K-α线谱方法研究了KrF激光在固体靶中的吸收和超热电子产生,Broughto和Fedosjevs等研究了脉冲宽度为1～100ps的KrF激光辐照固体靶产生     

世界一些科学家对“室温核聚变”的看法

1989年3月23日下午,英国南安普敦大学马丁·弗莱希曼教授和美国犹他大学化学系主任斯坦利·庞斯教授宣布,他们在犹他大学的化学实验室的常温常压的试管中,用钯和铂作电极,放于重水中通电后,电解出的氘在钯电极上发生聚变反应。两位科学家确信他们的试验实现了核聚变反应,而不是一种普通的化学反应,因为这个反应持续了100个小时,释放出大量热量。其释放的热     

受控核聚变托卡马克等离子体水平位移平衡反馈控制的物理研究

在理论上系统地分析了ＨＴ－６Ｍ托卡马克等离子体水平位移平衡控制器系统的结构及其控制方式，并采用大功率ＧＴＯ斩波器作为反馈场电源和Ｂａｎｇ－Ｂａｎｇ控制模式的技术，取得了较好的成果。     

日本原子能研究开发机构实现远距离核聚变控制

【日本《原子能产业新闻》2006年8月31日报道】日本原子能研究开发机构(JAEA)开发出了可在保证安全的前提下,对临界等离子体试验装置(JT-60)进行远程遥控实验操作的系统。研究人员已使用该系统在京都大学对位于茨城县那珂町的JT-60成功地实施了远距离操控实验。这是世界上首次验证远程研究人员能够与现场的研究人员在同等环境下、用大型核聚变实验装置进行实验,必将大大推进从日本对国际热核聚变实验堆(ITER)进行远距离实验操作的实现。随着核聚变研究实验装置的大型化与集约化,许多远隔千里的研究人员参与到为数有限的大型装置开展合…     

激光惯性约束核聚变(ICF)最新进展简述

对国际上及我国在激光聚变研究方面的最近进展做了简要评论。对于激光聚变的一些主要装置，如美国国家点火装置，罗彻斯特大学的Ｏｍｅｇａ装置及美国海军实验室的ＮＩＫＥ装置，以及在这些装置上所开展的研究工作做了简短的分析。     

超短脉冲激光与固体等离子体相互作用实验研究

实验研究了超短脉冲激光（744nm/120fs/12mJ）与固体（Cu）等离子体相互作用产生超热电子的能谱与角分布,利用电子磁谱仪与成像板（IP）探测器测量能谱,采用IP在入射平面内测量角分布。在无预脉冲、P极化激光45°斜入射下,采用Maxwellian分布拟合得到的超热电子温度为46keV,超热电子主要沿靶法线方向发射。产生超热电子的主导机制为真空加热,等离子体的电荷分离势约为70keV。     

苏联激光聚变研究

【美国《聚变技术》1988年9月号第253页报道】本文回顾了苏联激光聚变研究25年的历史,对聚变研究采取的重大步骤、建造大型激光装置和以实验结果为依据的理论预言进行了讨论。60年代初,人们提出了利用激光把等离子体加热到热核反应温度的想法,并在1961年苏联科学院年会上作了介绍,1963年又在法国巴黎举行的第五届量子电子学国际会议