H-1螺旋仿星器

H-1螺旋仿星器

H-1螺旋仿星器是指中澳兩國合作的H1 Heliac仿星器,這個技術交流項目的目標是到2050年開發出一種可行的基本負載發電新方式。

簡介

H-1螺旋仿星器是指中澳兩國合作的H1 Heliac仿星器。作為一項與中國的技術交流項目的組成部分,澳大利亞國立大學(ANU)向中國提供了一台造價3500萬澳元的核聚變仿星器裝置。這個技術交流項目的目標是到2050年開發出一種可行的基本負載發電新方式。

核聚變是太陽和宇宙中所有恆星的能量來源。一旦實現受控核聚變,那么它有可能為未來全世界的電網提供零排放且相對便宜的電力。有兩種裝置最有可能實現可行的商用核聚變發電方式,一種是由美國科學家設計的仿星器,另一種則是在俄羅斯發明的“托卡馬克”(Tokamak)裝置。

報導稱,2016年9月,澳大利亞成為第一個與國際熱核聚變實驗反應堆計畫(ITER)達成正式合作協定的非成員國——ITER有望成為世界上最大且第一個實現發電的托卡馬克核聚變反應堆。

仿星器

仿星器是指一種外加有螺旋繞組的磁約束聚變實驗裝置。它由一閉合管和外部線圈組成,閉合管呈直線形、“跑道”形或空間曲線形。常見的仿星器具有兩對或三對螺旋繞組,前者磁面形狀類似於橢圓,後者則近似於三角形。相鄰螺旋繞組中通以大小相等方向相反的電流,螺旋繞組產生的磁場和縱向磁場合成後,磁力線產生旋轉變換,因而能約束無縱向電流的電漿。

在托卡馬克裝置中磁面是由電漿電流的磁場和環向場合成的,電流密度的分布總可以在電漿的建立過程中進行調整,以保證形成閉合磁面。而仿星器的螺旋繞組是完全固定的,所產生的螺旋磁場也完全是固定的,所以完全沒有自行調整的能力,因此,由於任何一點設計和安裝的誤差,都可以使磁力線在繞大環一周后不回到一個固定的磁面上。

當誤差超過一定值時,磁力線還可能跑到真空壁上去,造成磁面破裂,使帶電粒子沿著磁力線碰到真空壁上喪失掉。為了避免這種損失,仿星器磁場的設計、加工和安裝所要求的精度很高,比托卡馬克的精度高得多,如要求磁場的總誤差不超過萬分之一,這是阻礙仿星器發展的一個重要原因。

仿星器的規模比托卡馬克小很多,它的最大裝置和第二代托卡馬克的規模相近。

熱門詞條

聯絡我們