神奇的托卡马克——8月4日科学史上的今天

2018-08-06作者:科学π工作室, 编著编辑:书问阅读



托卡马克是高能物理中一种利用环形磁场的约束技术,用以实现受控核聚变的装置。这项发明是由苏联高能物理学家列夫·阿齐莫维奇为首的研究组完成的,为此,阿齐莫维奇被称为托卡马克之父。


实现核聚变反应首先要把氘或氚原子里的电子全部撕裂出去,使它们变成带正电的裸核,这一过程需要极高的温度和极大的压力,还要继续加温加压,使这些裸核克服自身的巨大斥力聚在一起。


参与核聚变反应的粒子中,裸核和电子都是带电粒子,这些粒子混杂在一起,呈现高温的等离子状态。它们没有定形、没有边界,如果不加约束将四散逃逸,“托卡马克”磁约束装置应运而生。


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1968年8月4日,在第三届全俄等离子体和核科学应用大会上,阿奇莫维奇向大会宣布了他们的研究成果——T-3托卡马克装置实验成功。接着,他们的托卡马克T-4型装置又实验成功。这是受控核聚变研究的又一重大突破,开创了世界范围内的核聚变反应研究,并在国际上掀起了一股托卡马克热潮。


20世纪90年代,中国开始研究托卡马克T-7型,1995年开始研究新型的HT-7,其中的H表示合肥的第一个字头。


托卡马克实验装置的成功,证明这种方式实现核聚变反应是可行的。21世纪,由于超导技术的引入,使磁约束磁场线圈能以持续、稳态方式工作,托卡马克更名为“伊斯特”(EAST),它是“实验型先进超导托卡马克”英文字头的缩读。现在为止,托卡马克已经实现了聚变反应所要求的超强电流、超强磁场、超低温与超导等所有条件。



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作者科学π工作室 编著
出版清华大学出版社
定价99元
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