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摘要:随着地球上的不可再生能源逐渐耗尽人类正面临能源危机。目前有两个方案可以帮助解决危机:发展可再生能源或核聚变。可再生能源所占世界能源比例的19.2%:传统生物质能8.9%,太阳和风力约为2%,水力发电约为6%,其它2.3%[[[] Jef Ongena. Nuclear fusion and its large potential for the future world energy supply[J]. Nukleoneika,2016,61(4).]]。可再生能源受诸多因素的影响且转换效率不高。相反,聚变反应会释放巨大的能量。聚变能是相对清洁的能源而且聚变所需的原料是取之不尽,用之不竭的。海水中蕴藏的氘足够人类使用上亿年,受控核聚变一旦实现商用便可以一劳永逸的解决世界能源问题。 本文论述了受控核聚变的原理、装置、研究过程及应用前景。从这些讨论中,我们可以看到,受控核聚变已经在点火温度、约束时间、自持燃烧等方面取得不错的进展。但是要建成具有商业意义的聚变反应堆仍面临着诸多问题。 关键词:受控核聚变 人造太阳 能源 托卡马克装置 等离子体
目录 摘要 ABSTRACT 1 绪论-1 1.1 受控核聚的研变究意义-1 1.2 裂变能与聚变能-1 1.3 受控核聚变研究进程-2 2 聚变反应原理-5 2.1 定义-5 2.1.1 反应的描述-5 2.1.2 聚变反应中的守恒定律-6 2.1.3 聚变反应的分类-6 2.1.4 聚变反应的截面-7 2.2 聚变反应发生的条件-7 2.2.1 劳森判据-8 2.2.2 自持燃烧条件-8 3 聚变反应的实现方法-8 3.1 重力场约束-9 3.2 惯性约束-9 3.3 磁场约束-9 3.3.1 托卡马克装置原理-9 3.3.2 ITER简介-10 3.3.3 EAST装置简介-11 3.3.4 取得的进展-12 4 人造太阳的前景-12 4.1 托卡马克装置中的困难-12 4.2 聚变发电厂的建造问题-13 4.2.1 社会因素-13 4.2.2 经济因素-13 4.2.3 技术与安全因素-14 5 结论与不足-14 致谢-15 参考文献-16 |