芒果视频下载

基本介紹

“國(guo)(guo)(guo)(guo)(guo)(guo)際熱(re)核聚變(bian)實驗堆（ITER）計劃(hua)”是目(mu)前全(quan)球(qiu)規模最(zui)大、影響最(zui)深遠的(de)國(guo)(guo)(guo)(guo)(guo)(guo)際科(ke)研合作(zuo)項目(mu)之一，建造(zao)(zao)約需10年(nian)，耗資(zi)50億美(mei)元（1998年(nian)值(zhi)）。ITER裝(zhuang)置是一個能產生大規模核聚變(bian)反應的(de)超導托克馬(ma)克，俗(su)稱“人造(zao)(zao)太(tai)陽(yang)”。2003年(nian)1月(yue)(yue)，國(guo)(guo)(guo)(guo)(guo)(guo)務(wu)院批(pi)(pi)準我(wo)國(guo)(guo)(guo)(guo)(guo)(guo)參(can)(can)加(jia)ITER計劃(hua)談判(pan)，2006年(nian)5月(yue)(yue)，經國(guo)(guo)(guo)(guo)(guo)(guo)務(wu)院批(pi)(pi)準，中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)(guo)(guo)(guo)(guo)ITER談判(pan)聯合小組代表我(wo)國(guo)(guo)(guo)(guo)(guo)(guo)政府與歐盟(meng)、印度(du)、日本、韓國(guo)(guo)(guo)(guo)(guo)(guo)、俄羅斯和(he)美(mei)國(guo)(guo)(guo)(guo)(guo)(guo)共(gong)同(tong)草簽了(le)ITER計劃(hua)協定(ding)。這七(qi)方包括了(le)全(quan)世(shi)界主要的(de)核國(guo)(guo)(guo)(guo)(guo)(guo)家(jia)(jia)和(he)主要的(de)亞洲(zhou)國(guo)(guo)(guo)(guo)(guo)(guo)家(jia)(jia)，覆蓋的(de)人口(kou)接近全(quan)球(qiu)一半(ban)。我(wo)國(guo)(guo)(guo)(guo)(guo)(guo)參(can)(can)加(jia)ITER計劃(hua)是基(ji)于(yu)能源長(chang)遠的(de)基(ji)本需求(qiu)。2013年(nian)1月(yue)(yue)5日中(zhong)(zhong)科(ke)院合肥物(wu)質研究院宣(xuan)布，“人造(zao)(zao)太(tai)陽(yang)”實驗裝(zhuang)置輔助(zhu)加(jia)熱(re)工程的(de)中(zhong)(zhong)性(xing)束注(zhu)入系統在(zai)綜(zong)合測試平(ping)臺上(shang)成功實現(xian)100秒長(chang)脈(mo)沖氫中(zhong)(zhong)性(xing)束引出。

建設沿革

由于聚變(bian)能的(de)(de)研究不僅關(guan)系到解決人類(lei)能源問題，而且還(huan)涉(she)及眾多(duo)先(xian)進且非常敏感的(de)(de)技(ji)術，因此(ci)，ITER計劃的(de)(de)形成除與(yu)科學技(ji)術本身的(de)(de)發展有關(guan)外(wai)，還(huan)始(shi)終(zhong)與(yu)主(zhu)要大國在政治和外(wai)交方面的(de)(de)考慮分(fen)不開。本文將主(zhu)要從科學和技(ji)術角度作一些分(fen)析和說明。

1985年(nian)，作為結束冷戰的標(biao)志性(xing)行動之一，前(qian)蘇聯領(ling)導人戈(ge)爾巴喬夫和美(mei)國總統里根在日內瓦峰會上倡(chang)議，由美(mei)、蘇、歐(ou)、日共同(tong)啟動"國際(ji)熱核聚變(bian)實驗堆(dui)（ITER）"計劃。ITER計劃的目標(biao)是要建造一個(ge)可自持燃燒（即"點火(huo)"）的托可馬(ma)克核聚變(bian)實驗堆(dui)，以(yi)便對未來聚變(bian)示范(fan)堆(dui)及商用聚變(bian)堆(dui)的物理和工程問(wen)題做深入探索。

該計(ji)劃僅(jin)確定(ding)由美(mei)、俄、歐(ou)、日四(si)方(fang)參加(jia)，獨立于(yu)(yu)聯(lian)(lian)合(he)國(guo)原(yuan)子能委員會（IAEA）之(zhi)外，總部(bu)分(fen)設美(mei)、日、歐(ou)三(san)處。由于(yu)(yu)當時的(de)(de)(de)科學和技術條(tiao)件(jian)還不成熟，四(si)方(fang)科技人(ren)員于(yu)(yu)1996年(nian)(nian)提出(chu)的(de)(de)(de)ITER初步設計(ji)很不合(he)理(li)，要求投資上(shang)百億美(mei)元。1998年(nian)(nian)，美(mei)國(guo)出(chu)于(yu)(yu)政(zheng)治(zhi)原(yuan)因及國(guo)內紛(fen)爭(zheng)，以加(jia)強基(ji)礎研究為名，宣布(bu)退(tui)出(chu)ITER計(ji)劃。歐(ou)、日、俄三(san)方(fang)則繼續堅持合(he)作，并基(ji)于(yu)(yu)上(shang)世紀(ji)90年(nian)(nian)代(dai)核(he)聚變研究及其他(ta)高新技術的(de)(de)(de)新發展，大幅度修改實驗堆的(de)(de)(de)設計(ji)。2001年(nian)(nian)，歐(ou)、日、俄聯(lian)(lian)合(he)工(gong)作組完(wan)成了ITER裝置新的(de)(de)(de)工(gong)程設計(ji)（EDA）及主(zhu)要部(bu)件(jian)的(de)(de)(de)研制(zhi)，預計(ji)建(jian)造費用(yong)為50億美(mei)元（1998年(nian)(nian)價），建(jian)造期(qi)8至10年(nian)(nian)，運行期(qi)20年(nian)(nian)。其后，三(san)方(fang)分(fen)別組織了獨立的(de)(de)(de)審查，都認為設計(ji)合(he)理(li)，基(ji)本上(shang)可以接受(shou)。

2002年(nian)(nian)(nian)，歐、日(ri)、俄三方以EDA為基礎開始協(xie)(xie)商(shang)ITER計(ji)劃(hua)的國(guo)(guo)(guo)(guo)際(ji)協(xie)(xie)議及相(xiang)應國(guo)(guo)(guo)(guo)際(ji)組(zu)織的建立(li)，并表示歡迎(ying)中(zhong)國(guo)(guo)(guo)(guo)與美(mei)國(guo)(guo)(guo)(guo)參(can)加(jia)(jia)(jia)ITER計(ji)劃(hua)。中(zhong)國(guo)(guo)(guo)(guo)于2003年(nian)(nian)(nian)1月(yue)初(chu)正(zheng)式(shi)宣(xuan)布(bu)參(can)加(jia)(jia)(jia)協(xie)(xie)商(shang)，其后美(mei)國(guo)(guo)(guo)(guo)在1月(yue)末由布(bu)什總統特別宣(xuan)布(bu)重新參(can)加(jia)(jia)(jia)ITER計(ji)劃(hua)，韓國(guo)(guo)(guo)(guo)在2005年(nian)(nian)(nian)被(bei)接受參(can)加(jia)(jia)(jia)ITER計(ji)劃(hua)協(xie)(xie)商(shang)。以上六(liu)方于2005年(nian)(nian)(nian)6月(yue)簽訂協(xie)(xie)議，一(yi)致同(tong)意把ITER建在法國(guo)(guo)(guo)(guo)核(he)技術研(yan)究中(zhong)心Cadarache，從(cong)而結束(shu)了(le)(le)激烈(lie)的"選(xuan)址大戰"。印度于2006年(nian)(nian)(nian)加(jia)(jia)(jia)入ITER協(xie)(xie)商(shang)。七個成員國(guo)(guo)(guo)(guo)政府于2006年(nian)(nian)(nian)5月(yue)25日(ri)草簽了(le)(le)建設ITER的國(guo)(guo)(guo)(guo)際(ji)協(xie)(xie)定。目前國(guo)(guo)(guo)(guo)際(ji)組(zu)織正(zheng)在組(zu)建，總干(gan)事和副總干(gan)事人選(xuan)已(yi)確定。還有一(yi)些國(guo)(guo)(guo)(guo)家也正(zheng)在考慮參(can)加(jia)(jia)(jia)ITER計(ji)劃(hua)。

在ITER建設總(zong)投資的50億美元（1998年(nian)值(zhi)）中(zhong)，歐盟(meng)貢(gong)(gong)獻(xian)46%，美、日(ri)、俄、中(zhong)、韓(han)、印(yin)各貢(gong)(gong)獻(xian)約9%。根據協議，中(zhong)國(guo)貢(gong)(gong)獻(xian)中(zhong)的70%以(yi)上(shang)由我國(guo)制造所約定的ITER部件折算，10%由我國(guo)派(pai)出所需合格人員折算，需支(zhi)付國(guo)際組織的外匯不到20%。

作為聚(ju)變(bian)能實驗堆，ITER要把上億度、由氘氚(chuan)組成的(de)(de)(de)高溫(wen)等離子體(ti)約束在(zai)體(ti)積達837立方米的(de)(de)(de)"磁籠"中，產(chan)生50萬千瓦的(de)(de)(de)聚(ju)變(bian)功率，持(chi)(chi)續(xu)時(shi)間達500秒。50萬千瓦熱功率已(yi)經相(xiang)當于(yu)一個小(xiao)型熱電(dian)站的(de)(de)(de)水平。這將是人類第一次在(zai)地球上獲得持(chi)(chi)續(xu)的(de)(de)(de)、有(you)大量(liang)核聚(ju)變(bian)反應的(de)(de)(de)高溫(wen)等離子體(ti)，產(chan)生接近電(dian)站規模的(de)(de)(de)受控(kong)聚(ju)變(bian)能。

在(zai)ITER上開展的(de)研(yan)究工作將(jiang)揭示這種帶(dai)有氘氚核(he)聚(ju)變(bian)反(fan)應的(de)高溫(wen)等離子體的(de)特性，探(tan)索它的(de)約束、加熱和(he)能量損失(shi)機制(zhi)，等離子體邊(bian)界的(de)行為以及(ji)的(de)控(kong)制(zhi)條件，從而(er)為今后建設商用(yong)的(de)核(he)聚(ju)變(bian)反(fan)應堆(dui)奠定(ding)堅實(shi)的(de)科學基礎。對ITER裝置工程整體及(ji)各部件在(zai)50萬(wan)千(qian)瓦聚(ju)變(bian)功率長時間(jian)持續過程中(zhong)產生的(de)變(bian)化及(ji)可能出現問題的(de)研(yan)究，不(bu)僅(jin)將(jiang)驗證(zheng)受(shou)控(kong)熱核(he)聚(ju)變(bian)能的(de)工程可行性，而(er)且還將(jiang)對今后如何設計和(he)建造(zao)聚(ju)變(bian)反(fan)應堆(dui)提供必(bi)不(bu)可少的(de)信息。

ITER的(de)建(jian)設、運(yun)行和(he)實驗(yan)研究(jiu)是人類發展聚變(bian)能(neng)(neng)的(de)必要一步，有可能(neng)(neng)直接決定真正聚變(bian)示(shi)范電(dian)站（DEMO）的(de)設計(ji)和(he)建(jian)設，并進而(er)促進商用聚變(bian)電(dian)站的(de)更快實現。

ITER裝(zhuang)置(zhi)是一(yi)個能產(chan)生大規模核聚(ju)變(bian)(bian)反(fan)應(ying)的(de)超導(dao)托克(ke)馬(ma)克(ke)。其裝(zhuang)置(zhi)中(zhong)(zhong)(zhong)心是高溫氘氚(chuan)等離(li)子(zi)(zi)體環，其中(zhong)(zhong)(zhong)存在15兆安的(de)等離(li)子(zi)(zi)體電流，核聚(ju)變(bian)(bian)反(fan)應(ying)功率達(da)50萬(wan)千瓦(wa)，每秒釋(shi)放多(duo)達(da)1020個高能中(zhong)(zhong)(zhong)子(zi)(zi)。等離(li)子(zi)(zi)體環在屏(ping)蔽(bi)包(bao)層的(de)環型(xing)包(bao)套中(zhong)(zhong)(zhong)，屏(ping)蔽(bi)包(bao)層將吸收50萬(wan)千瓦(wa)熱(re)功率及(ji)核聚(ju)變(bian)(bian)反(fan)應(ying)所產(chan)生的(de)所有中(zhong)(zhong)(zhong)子(zi)(zi)。

在(zai)包層外(wai)是巨大(da)的環(huan)形真(zhen)空(kong)室。在(zai)下側有(you)偏慮(lv)器與真(zhen)空(kong)室相連，可排出(chu)核反應后的廢氣。真(zhen)空(kong)室穿在(zai)16個大(da)型(xing)超導環(huan)向場線(xian)圈(quan)（即縱場線(xian)圈(quan)）中。

環向超導(dao)磁(ci)體將產生5.3特斯(si)拉的(de)環向強磁(ci)場，是裝置的(de)關鍵部件之(zhi)一，價值超過(guo)12億美元。

穿過(guo)環的中(zhong)心(xin)是一個(ge)(ge)巨(ju)大(da)(da)的超導線圈(quan)筒(tong)（中(zhong)心(xin)螺管(guan)），在(zai)環向(xiang)場線圈(quan)外側還布(bu)有六(liu)個(ge)(ge)大(da)(da)型環向(xiang)超導線圈(quan)，即極(ji)向(xiang)場線圈(quan)。中(zhong)心(xin)螺管(guan)和極(ji)向(xiang)場線圈(quan)的作用是產(chan)生等(deng)離子體電流(liu)和控制等(deng)離子體位形。

上述(shu)系統(tong)整個被罩(zhao)于(yu)一個大(da)杜瓦中，坐(zuo)落(luo)于(yu)底座上，構(gou)成實驗堆本(ben)體。在本(ben)體外分布4個10兆(zhao)瓦的(de)(de)(de)強流(liu)粒子加速器，10兆(zhao)瓦的(de)(de)(de)穩(wen)態毫米電磁波系統(tong)，20兆(zhao)瓦的(de)(de)(de)射頻波系統(tong)及數(shu)十種先(xian)進的(de)(de)(de)等離子體診斷測量系統(tong)。

整個體系(xi)還(huan)包括(kuo)：大型(xing)(xing)供(gong)電系(xi)統(tong)、大型(xing)(xing)氚(chuan)工廠、大型(xing)(xing)供(gong)水（包括(kuo)去離(li)子(zi)水）系(xi)統(tong)、大型(xing)(xing)高真空系(xi)統(tong)、大型(xing)(xing)液氮(dan)、液氦(hai)低(di)溫系(xi)統(tong)等。

ITER本體內所有(you)可能的(de)調整(zheng)和維修都是(shi)通過(guo)遠(yuan)程(cheng)控制的(de)機器人或機器手完成。

ITER裝置(zhi)不僅反映了(le)國際聚變(bian)能研(yan)究(jiu)的(de)新成果，而(er)且(qie)綜合了(le)當今世界(jie)各(ge)領域的(de)一些頂尖技(ji)(ji)術(shu)(shu)，如：大(da)型超導磁體技(ji)(ji)術(shu)(shu)，中能高流強(qiang)加速器(qi)技(ji)(ji)術(shu)(shu)，連續、大(da)功率毫(hao)米波技(ji)(ji)術(shu)(shu)，復雜的(de)遠程控制技(ji)(ji)術(shu)(shu)等等。

2013年(nian)9月25日（北京時間(jian)）消息，勞(lao)倫斯·利弗莫爾國家(jia)實驗(yan)室(shi)報告稱(cheng)，世界大激光(guang)器(qi)、被稱(cheng)為“人造太陽”的美國國家(jia)點火裝置(zhi)（NIF）正距離其(qi)目標越來越近，顯(xian)示了一個可持續核聚變(bian)反應(ying)裝置(zhi)正在由夢想(xiang)逐(zhu)步成為現實。不過(guo)在設(she)施達到高度(du)穩定前，目前仍有(you)一個顯(xian)著障礙有(you)待克服。