ITER曾经是国际热核实验反应堆(International Thermonoretical Experimental Reactor)的简称,这是一个旨在推动聚变能量极限的国际项目。由于"热核"一词的负面公共含义,这个长名字最终被取消,因此该项目现在被称为"ITER,在...
ITER曾经是国际热核实验反应堆(International Thermonoretical Experimental Reactor)的简称,这是一个旨在推动聚变能量极限的国际项目。由于"热核"一词的负面公共含义,这个长名字最终被取消,因此该项目现在被称为"ITER,在拉丁语中也有"旅程"或"路"的意思。该项目由七个国家和超国家的政党组成:欧盟(EU)、印度、日本、中华人民共和国、俄罗斯、韩国和美国。巴西也将参与其中,托卡马克聚变试验堆是ITER的前身,它创造了几项记录,但未能达到盈亏平衡点,即产生的能量超过所需能量。ITER的目标是产生持续的聚变反应,产生500兆瓦的能量,最多可产生500兆瓦1000秒。相比之下,上一个主要的国际核聚变项目,欧洲联合环面星,在不到一秒钟的时间内产生了大约16兆瓦的电力。截至2009年,ITER目前正在建设中,耗资约93亿美元,预计将于2018年完工,并将再运行20年,到2038年,如果ITER成功,它将成为第一个产生比消耗更多能量的聚变电站,尽管其核心产生的热量不会用于发电——它的目的仅仅是实验性的。
托卡马克聚变反应堆,正在几个国家进行研究,也许可以聚变能是用甜甜圈形状的、内衬有强力磁铁的腔室来控制聚变反应。聚变能的工作原理是将轻原子核——氢、氘、氚和/或氦——融合在一起,并释放其核键中的额外能量这与核裂变形成鲜明对比,核裂变是所有现有核电站运行的原则,即通过分裂重核(如铀、钚或钍)发电。核聚变产生的能量比核裂变大,更不用说变得更清洁了——这一反应的唯一副产品就是水。聚变发电一直被誉为能源研究的圣杯,因此实现商业化聚变发电一直是能源研究人员的目标,尽管即便是其中最乐观的人也不指望这项技术能在2030年前问世,因为2050年是一个更现实的估计。ITER是朝着这个方向迈出的一步。ITER是托卡马克设计的,是一个俄罗斯聚变反应堆的设计,它是一个圆环体。圆环体被强大的磁性线圈包裹着,在里面捕获了一个等离子体(电离气体)。这个等离子体通过欧姆加热被加热到超过1亿开尔文的高温;同样的机制,当电线中有过多的电流通过时,它会加热。在这个温度下,原子核开始熔合,释放能量。如果条件合适,就会引发核连锁反应——就像在裂变反应堆中,与原子弹不同的是,能量是可以产生的。如果ITER的实验成功了,它将对核聚变产生巨大的影响。
原子核在核聚变中结合在一起。
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发表于 2020-09-07 18:09
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- 分类:科学教育