国际热核聚变实验堆ITER
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发布时间:2024-10-03 20:20
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时间:2024-10-03 22:18
国际热核聚变实验堆(ITER)是一个旨在验证全尺寸可控核聚变技术可行性的国际托卡马克实验装置,目标包括增益因子达到10及以上,产生稳定等离子体区并维持8分钟的聚变脉冲,开发所需技术和程序,检验氚的增值可能性。
ITER装置涉及磁体、真空室、包层、偏滤器、低温恒温器、加热与电流驱动系统、氚增值系统、CODAC系统、诊断系统、低温系统、水冷系统、燃料系统、电源系统和远程操控系统等多个部分。
采购由欧盟、中国、韩国、俄罗斯、日本、印度和美国七个成员共同承担,中国负责磁体支撑系统、校正场线圈、磁体馈线系统、磁体馈线与校正场线圈导体、环向场线圈导体、极向场线圈导体、包层第一壁、包层屏蔽模块、气体注入系统和辉光放电清洗系统等。
磁体系统包含18个超导环向磁场和6个极向场线圈,以及一个中央螺线管和一组校正线圈,产生超过地球磁场20多万倍的磁场,约束、塑形和控制等离子体。
真空室是一个恒温、密封的不锈钢容器,提供封闭的聚变反应环境,保护设备免受高能中子和热量影响。
包层覆盖在真空室内壁,屏蔽热核聚变产生的高能中子和热量,未来还将进行氚的增殖研究。
偏滤器是关键部件,位于真空容器底部,从等离子体中提取热量、氦灰及其他杂质。
低温恒温器为真空室和超导磁体提供高真空、超冷环境。
加热与电流驱动系统用于加热氘氚核燃料,实现聚变反应,辅助加热系统包括中性束注入加热系统、离子回旋波加热系统和电子回旋波加热系统。
氚增值系统通过海水中提取的大量氘与锂反应产生氚,解决未来聚变堆对氚的大量需求问题。
CODAC系统被认为是ITER的大脑和中枢神经系统,负责控制、数据访问和通信。
水冷系统排除装置运行期间产生的热量,冷却加热与电流驱动系统、低温系统和电源系统。
低温系统为磁体、真空泵和诊断系统创造和维持低温环境。
诊断系统为ITER提供测量需求,支持控制、评估和优化等离子体性能。
燃料系统为等离子体放电提供核燃料,回收放电残留的燃料,分离后重新利用。
电源系统为ITER装置和设施提供电力。
远程操控在装置开始进行氘氚反应时,负责装置、维护和升级任务。
目前ITER建设已完成73.4%,预计2025年实现等离子体放电。