神奇的托卡馬克——8月4日科學史上的今天

2018-08-06作者:科學π工作室, 編著編輯:書問閱讀



托卡馬克是高能物理中一種利用環形磁場的約束技術,用以實現受控核聚變的裝置。這項發明是由蘇聯高能物理學家列夫·阿齊莫維奇為首的研究組完成的,為此,阿齊莫維奇被稱為托卡馬克之父。


實現核聚變反應首先要把氘或氚原子里的電子全部撕裂出去,使它們變成帶正電的裸核,這一過程需要極高的溫度和極大的壓力,還要繼續加溫加壓,使這些裸核克服自身的巨大斥力聚在一起。


參與核聚變反應的粒子中,裸核和電子都是帶電粒子,這些粒子混雜在一起,呈現高溫的等離子狀態。它們沒有定形、沒有邊界,如果不加約束將四散逃逸,“托卡馬克”磁約束裝置應運而生。


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1968年8月4日,在第三屆全俄等離子體和核科學應用大會上,阿奇莫維奇向大會宣布了他們的研究成果——T-3托卡馬克裝置實驗成功。接著,他們的托卡馬克T-4型裝置又實驗成功。這是受控核聚變研究的又一重大突破,開創了世界范圍內的核聚變反應研究,并在國際上掀起了一股托卡馬克熱潮。


20世紀90年代,中國開始研究托卡馬克T-7型,1995年開始研究新型的HT-7,其中的H表示合肥的第一個字頭。


托卡馬克實驗裝置的成功,證明這種方式實現核聚變反應是可行的。21世紀,由于超導技術的引入,使磁約束磁場線圈能以持續、穩態方式工作,托卡馬克更名為“伊斯特”(EAST),它是“實驗型先進超導托卡馬克”英文字頭的縮讀?,F在為止,托卡馬克已經實現了聚變反應所要求的超強電流、超強磁場、超低溫與超導等所有條件。



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作者科學π工作室 編著
出版清華大學出版社
定價99元
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