核反應(yīng)堆工程-緒論

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1、核 反 應(yīng) 堆 工 程 主 講 教 師 ： 胡 朝 霞 環(huán) 化 樓 117 n 教 材 ：q 閻 昌 琪 ， 曹 欣 榮 等 編 ， 核 反 應(yīng) 堆 工 程 ， 哈 爾 濱 : 哈 爾 濱 工業(yè) 大 學(xué) 出 版 社 ， 2004n 參 考 書 籍 ：q 凌 備 備 ， 楊 延 洲 主 編 ， 核 反 應(yīng) 堆 工 程 原 理 ， 北 京 ： 原 子能 出 版 社 ， 1982q 謝 仲 生 編 著 ， 核 反 應(yīng) 堆 物 理 分 析 ， 西 安 ： 西 安 交 大 出版 社 ， 2004 q 馬 進(jìn) ， 王 兵 樹 ， 馬 永 光 編 著 ， 核 能 發(fā) 電 原 理 ， 北 京 ： 中國 電 力

2、 出 版 社 ， 2007q 方 杰 主 編 ， 輻 射 防 護(hù) 導(dǎo) 論 ， 北 京 ： 原 子 能 出 版 社 ， 1991q 朱 繼 洲 等 編 著 ， 核 反 應(yīng) 堆 安 全 分 析 ， 西 安 ： 西 安 交 大 出版 社 ， 2000 本 課 程 的 目 的 及 要 求對 與 核 反 應(yīng) 堆 有 關(guān) 的 知識 及 問 題 作 全 面 的 介紹 ：n 了 解 核 能 發(fā) 展 的 動 向 并 掌 握 核 反 應(yīng) 堆 的有 關(guān) 知 識n 探 討 核 反 應(yīng) 堆 的 發(fā) 展趨 勢 n 探 索 我 國 核 能 的 發(fā) 展方 向 n 熟 ： 熟 練 掌 握 核 反 應(yīng)堆 物 理 、 結(jié) 構(gòu) 材

3、料 、核 熱 工 及 核 安 全 的 基本 專 業(yè) 知 識n 新 ： 通 過 學(xué) 習(xí) 和 閱 讀了 解 核 反 應(yīng) 堆 的 最 新發(fā) 展n 思 ： 對 核 反 應(yīng) 堆 的 發(fā)展 有 深 入 思 索 核 科 學(xué) 技 術(shù) 范 圍 核科學(xué)技術(shù) 核 燃 料工 藝 技術(shù) 乏 燃 料后 處 理技 術(shù)核 安 全輻 射 防護(hù) 技 術(shù)放 射 性三 廢 處理 與 處 置技 術(shù)核 設(shè) 施退 役核 技 術(shù)應(yīng) 用核 輻 射物 理 與技 術(shù)反 應(yīng) 堆工 程 技術(shù) 等 離 子物 理 學(xué) 粒 子 加速 器裂 變 堆 技 術(shù)聚 變 堆 技 術(shù) 裂 變 堆 工 程 技 術(shù) 核 聚 變 工 程 技 術(shù)核 反 應(yīng) 堆 結(jié) 構(gòu)材 料

4、與 工 藝 技 術(shù)放 射 性 三 廢處 理 與 處 置 技 術(shù)核 反 應(yīng) 堆 熱 工 核 燃 料 與 工 藝 技 術(shù)核 反 應(yīng) 堆 控 制 技 術(shù)核 安 全輻 射 防 護(hù) 技 術(shù)核 反 應(yīng) 堆 工 程 核 反 應(yīng) 堆 物 理 乏 燃 料 后 處 理 技 術(shù) 裂 變 堆 工 程 技 術(shù) 核 聚 變 工 程 技 術(shù)核 反 應(yīng) 堆 結(jié) 構(gòu)材 料 與 工 藝 技 術(shù)核 燃 料 與 工 藝 技 術(shù)核 反 應(yīng) 堆 控 制 技 術(shù)核 反 應(yīng) 堆 物 理 乏 燃 料 后 處 理 技 術(shù) 課 程 內(nèi) 容 提 綱n 緒 論 （ 3學(xué) 時 ）n 第 一 章 核 反 應(yīng) 堆 的 核 物 理 基 礎(chǔ) （ 8學(xué) 時 ）n

5、 第 二 章 核 反 應(yīng) 堆 結(jié) 構(gòu) 與 材 料 （ 5學(xué) 時 ）n 第 三 章 核 反 應(yīng) 堆 熱 工 （ 5學(xué) 時 ）n 第 四 章 核 反 應(yīng) 堆 安 全 （ 8學(xué) 時 ） n 第 五 章 新 型 核 動 力 堆 技 術(shù) （ 3學(xué) 時 ） 緒 論什 么 是 核 能 ？關(guān) 于 核 能你 的 聯(lián) 想 是 什 么 ？ 核 能 無 窮 的 能 源核 裂 變 反 應(yīng) 核 裂 變 能 如 全 部 利 用 ， 能 供使 用 2400-2800年 所 釋 放 的 能 量 比 全 世界 現(xiàn) 有 能 源 總 量 放 出的 能 量 大 千 萬 倍 。 如實 現(xiàn) 可 控 核 聚 變 ， 能 供 使 用 上 千

6、億 年 。核 聚 變 反 應(yīng) 核 聚 變 能40萬 億 噸 2000多 億 噸氘 ， 鋰鈾 、 釷 礦 你 的 聯(lián) 想 -福 ？ 禍 ？n 核 電 站 提 供 17 的 清 潔 電 能 n 核 安 全 問 題 q 三 哩 島q 切 爾 諾 貝 利 核 電 事 故n 核 廢 料 處 置 n 核 動 力 與 核 武 器 ？ q 核 潛 艇 ， 核 動 力 航 母q 日 本 廣 島 ， 長 崎 原 子 彈q 伊 朗 ， 朝 鮮 的 核 設(shè) 施 核 電 分 布 為 什 么 核 能 發(fā) 展 存 在 爭 議 ？n 化 石 能 源 -習(xí) 以 為 常q 幾 百 年 ， 上 百 年 歷 史 ， 依 賴 性 強q

7、 對 環(huán) 境 影 響 逐 步 顯 現(xiàn) （ 溫 水 煮 青 蛙 ）n 可 再 生 能 源 -歷 史 久 遠(yuǎn)q 能 量 密 度 小 ， 分 散q 受 經(jīng) 濟 性 制 約n 核 能 -愛 憎 分 明 ， 毀 譽 參 半 q 歷 史 短 ， 能 量 大 ， 潛 在 風(fēng) 險 大q 能 量 表 現(xiàn) 形 式 神 秘 ， 未 知 和 不 確 定 性 大q 生 命 周 期 長 ， 影 響 久 遠(yuǎn) 核 能 是 不 可 或 缺 的 替 代 能 源n 經(jīng) 濟 可 持 續(xù) 發(fā) 展 的 要 求 和 全 球 變 暖 的 環(huán) 境 壓力 為 核 能 的 發(fā) 展 開 辟 了 新 的 機 遇 。n 核 電 ： 當(dāng) 前 最 理 想

8、、 最 可 行 的 非 化 石 替 代 能源 。n 聚 變 能 ： 取 之 不 盡 ， 用 之 不 竭 的 永 久 清 潔 能源 。 科 學(xué) 發(fā) 現(xiàn) -核 裂 變 的 實 現(xiàn)n 1896年 法 國 人 （ H. Bequerrel)發(fā)現(xiàn) (鈾 )發(fā) 射 性n 1903年皮埃爾居里夫婦與他獲諾貝爾物理獎(釙鐳),1911居里夫人第二次獲獎(化學(xué)獎,放射性射線性質(zhì))n 1919年 英 國 人 (E. Rutherford)實現(xiàn) 人 為 核 反 應(yīng) n (放射性,原子結(jié)構(gòu)的奠基人,劍橋大學(xué)卡文迪什實驗室主任,1908年諾貝爾化學(xué)獎)n 1932年 英 國 人 (查 德 威 克 )發(fā) 現(xiàn) 中 子n 1

9、935年獲諾貝爾物理學(xué)獎,劍橋大學(xué)卡文迪什實驗室n 1938年 德 國 人 (哈 恩 等 )實 現(xiàn) 核 裂 變n獲得1944年諾貝爾化學(xué)獎Henry Becquerel (1852-1908) 貝 克 勒 爾 發(fā) 現(xiàn)放 射 性 的 底 片Ernest Rutherford (1871-1937)Sir James Chadwick (1891-1974) n 1939年 (約 里 奧 居 里 夫 婦 ,費 米 )證明 鈾 核 分 裂 過 程 放 出 2 3個 中 子 ，確 定 了 自 持 鏈 式 反 應(yīng) 的 可 行 性 。q 約 里 奧 居 里 夫 婦 獲 得 了 1935年 度 的諾 貝 爾

10、 化 學(xué) 獎 ,(中 子 ,正 電 子 兩 次 失 去 獲獎 機 會 ); n 費 米 ,1938年 獲 諾 貝 爾 物 理 學(xué) 獎 ,q 用 中 子 代 替 粒 子 對 周 期 表 上 的 元 素 逐一 攻 擊 直 到 鈾 ， 發(fā) 現(xiàn) 了 中 子 引 起 的 人工 放 射 性 ， 還 觀 察 了 到 中 子 慢 化 現(xiàn) 象 。 n 1942年 12月 2日 在 芝 加 哥 大 學(xué) 建 成世 界 上 第 一 座 可 控 原 子 核 裂 變 鏈 式反 應(yīng) 堆 。 Maria Sk odowska-Curie （ 1867-1934）Enrico Fermi(1901-1954) Ernest R

11、utherford (1871-1937)Albert Einstein (1879-1955)Sir J. J. Thomson (1856-1940) Sir James Chadwirk (1891-1974)師 生 關(guān) 系 師 生 關(guān) 系 Niels Bohr1885-1962）師 生 關(guān) 系錢 三 強（ 1913-1992）Irne Joliot-Curie （ 1897-1956） 師 生 關(guān) 系 師 生 關(guān) 系 Enrico Fermi(1901-1954) 核 能 的 最 初 應(yīng) 用 核 武 器n 1939年 二 戰(zhàn) 爆 發(fā) ， 美 、 英 、 德 等 國 研 究 原 子 彈n

12、 1942年 12月 建 成 世 界 第 一 座 核 反 應(yīng) 堆 之 后 美 國建 成 三 座 石 墨 水 冷 生 產(chǎn) 堆 。 生 產(chǎn) 原 子 彈 所 需 的 钚 。同 時 用 電 磁 分 離 法 生 產(chǎn) 高 富 集 鈾 。n 1945年 美 國 制 成 三 顆 原 子 彈 。 一 顆 用 于 試 驗 ，另 兩 顆 分 別 投 落 在 日 本 的 廣 島 和 長 崎 。 1952年研 制 氫 彈 成 功 。n 蘇 、 英 、 法 分 別 于 1949、 1952、 1960年 爆 炸 原子 彈 。 后 來 爆 炸 了 氫 彈 。 n 美 國 1955年 建 成 世 界 上 第 一 艘 核 潛

13、艇 ， 蘇 聯(lián)1959年 建 成 核 潛 艇 。 蘇 、 美 近 500艘 核 潛 艇（ 700個 反 應(yīng) 堆 ） 。n 美 、 俄 、 法 擁 有 核 動 力 航 空 母 艦 。 為 美 國 遠(yuǎn)程 攻 擊 的 主 力 。 壓 水 堆 動 力 。n 中 國 于 1964年 10月 16日 ， 1967年 6月 17日 成功 地 爆 炸 了 原 子 彈 和 氫 彈 。n 中 國 于 1971年 9月 建 成 第 一 艘 核 潛 艇 ， 繼 美 、蘇 、 英 、 法 之 后 第 五 個 有 核 艇 國 家 。 1988年9月 完 成 導(dǎo) 彈 核 潛 艇 從 水 下 發(fā) 射 彈 道 導(dǎo) 彈 的 飛行

14、 試 驗 。 洛 杉 磯 攻 擊 核 潛 艇法 國 戴 高 樂 號 核 動 力 航 空 母 艦中 國 漢 D級 最 新 核 潛 艇 核 電 站n 火 力 發(fā) 電 站 利 用 煤 和 石 油 發(fā) 電 ， 水 力 發(fā) 電 站利 用 水 力 發(fā) 電 ， 而 核 電 站 是 利 用 原 子 核 內(nèi) 部蘊 藏 的 能 量 產(chǎn) 生 電 能 的 新 型 發(fā) 電 站 。 核 電 站大 體 可 分 為 兩 部 分 ： 一 部 分 是 利 用 核 能 生 產(chǎn)蒸 汽 的 核 島 、 包 括 反 應(yīng) 堆 裝 置 和 一 回 路 系 統(tǒng) ；另 一 部 分 是 利 用 蒸 汽 發(fā) 電 的 常 規(guī) 島 ， 包 括 汽輪 發(fā)

15、 電 機 系 統(tǒng) 。 核 反 應(yīng) 堆 產(chǎn) 生 核 裂 變 反 應(yīng) 的設(shè) 備 叫 做 反 應(yīng) 堆 。原 子 核 反 應(yīng) 堆 通 常以 鈾 或 钚 作 核 燃 料 ，可 控 地 進(jìn) 行 鏈 式 裂變 反 應(yīng) ， 并 持 續(xù) 不斷 地 將 裂 變 能 量 帶出 作 功 的 一 種 特 殊的 原 子 鍋 爐 。 1960 1980 2000 2020 2040 2060 2080（ 50-60 built） （ 反 應(yīng) 堆 發(fā) 展 歷 史 1942年 世 界 上 第 一 座 核 反 應(yīng) 堆 運 行 成 功 核 反 應(yīng) 堆 發(fā) 展 歷 史n 實 驗 示 范 階 段 （ 1946-1965）n 高 速 發(fā)

16、 展 階 段 （ 1966-1980）n 滯 緩 發(fā) 展 階 段 （ 1980-2000）良 性 循 環(huán) ： 改 進(jìn) 技 術(shù) ， 降 低 成 本 及 大 規(guī) 模 出 口這 一 時 期 基 本 形 成 了 目 前 世 界 核 電 的 格 局 美 國 ： 壓 水 堆 Model 212、 Model 312， Model 314 ， Model 412、Model 414； 沸 水 堆 （ BWR） 法 國 、 日 本 、 韓 國 ： Model 412、 System80 等 標(biāo) 準(zhǔn) 核 電 站美 國 -蘇 聯(lián) 引 導(dǎo) 核 電 發(fā) 展第 二 世 界 國 際 積 極 跟 進(jìn) 英 國 ， 法 國 ：

17、 原 型 天 然 鈾 石 墨 氣 冷 堆 核 電 站 加 拿 大 ： 天 然 鈾 重 水 堆 核 電 站1973， 1979 年 兩 次 石 油 危 機1979年 3月 美 國 三 哩 島 事 故 雪 上 加 霜1986年 蘇 聯(lián) 切 爾 諾 貝 利 核 電 事 故 致 命 一 擊要 求 更 安 全 的 第 三 代 核 電 站 ， 第 三 代 核 能 系統(tǒng) 應(yīng) 運 而 生 。 核 動 力 堆 第 二 春 天 ？ （ 2000-）n 經(jīng) 濟 發(fā) 展 受 能 源 及 環(huán) 境 制 約 凸 顯q 美 國 把 擴 大 核 能 作 為 國 家 能 源 政 策 的 重 要 組 成 部 分 ；q 俄 羅 斯

18、制 定 了 較 大 規(guī) 模 的 核 電 計 劃 ， 已 在 南 方 建 造 一 座100 萬 千 瓦 的 反 應(yīng) 堆 ， 還 有 4座 機 組 也 在 建 設(shè) 中 ；q 日 本 政 府 提 出 核 電 立 國 ， 計 劃 在 2010年 前 新 建 13座 核 電廠 ， 2011年 后 再 建 7座 核 電 廠 ； q 近 期 ， 亞 洲 有 11個 國 家 分 別 提 出 將 要 發(fā) 展 核 電q 第 三 代 核 電 系 統(tǒng) EPR2005年 芬 蘭 動 工 ， 2007年 法 國 動 工q 第 三 代 核 電 系 統(tǒng) AP1000 2007年 在 中 國 動 工 。 （ 海 陽 ， 三 門

19、 ） 當(dāng) 前 核 能 面 臨 的 挑 戰(zhàn) n 如 何 實 現(xiàn) 可 持 續(xù) 發(fā) 展 ？n 核 能 面 臨 的 挑 戰(zhàn) 可 歸 結(jié) 為 ：q 可 管 理 的 廢 物 、 燃 料 資 源 的 有 效 利 用和 環(huán) 境 效 益q 有 競 爭 力 的 經(jīng) 濟 性 q 公 眾 認(rèn) 可 的 安 全 性q 核 能 系 統(tǒng) 和 核 燃 料 的 安 全 保 障 對 第 四 代 核 能 系 統(tǒng) 的 要 求n 2000年 美 國 提 出 第 四 代 核 能 系 統(tǒng) 的 概 念 。 這個 概 念 已 在 世 界 上 被 廣 泛 接 受 ， 組 成 第 四 代核 能 系 統(tǒng) 國 際 論 壇 ， 中 國 已 參 加 該 論

20、 壇 。n 可 持 續(xù) 性n 經(jīng) 濟 性 n 安 全 性n 防 止 擴 散 未 來 的 第 四 代 反 應(yīng) 堆 n 兩 年 評 估 的 結(jié) 果 ， 6種 第 四 代 反 應(yīng) 堆 堆 型入 選 （ 2002年 提 出 ） 國 內(nèi) 外 核 電 發(fā) 展 概 況 國 際約 463堆 ， 總 功 率 約 3.7億 千 瓦全 球 平 均 ： 容 量 占 11%， 電 量 占 17%發(fā) 達(dá) 國 家 平 均 ： 容 量 占 20%， 電 量 占 30%國 家 /地 區(qū) 美 國 法 國 日 本 俄 羅 斯 德 國 烏 克 蘭堆 數(shù) 107 60 55 33 20 20裝 機 容 量 ,MW 99188 6430

21、0 44650 23220 22280 17570 核 電 份 額 % 20 80 35 16 32 47國 家 /地 區(qū) 韓 國 英 國 瑞 典 西 班 牙 中 國 其 他 總 計堆 數(shù) 18 35 12 9 11 83 463裝 機 容 量 ,MW 14890 12930 10040 7320 9170 47110 370398核 電 份 額 % 34 28 46 29 1.4裝 機 容 量 ： 美 國 居 首 位 ， 占 1/4發(fā) 展 速 度 ： 法 國 、 日 本 、 韓 國發(fā) 展 國 家 ： 韓 國 、 中 國 世 界 能 源 特 點n 目 前 全 世 界 能 源 總 消 費 量 約

22、 為 130億 噸 標(biāo) 準(zhǔn)煤 ， 化 石 能 源 占 85%以 上 ， 從 能 源 的 供 應(yīng) 結(jié)構(gòu) 來 看 ， 目 前 世 界 上 消 耗 的 能 源 主 要 來 自 煤 、石 油 、 天 然 氣 三 大 資 源 。 q 資 源 問 題 ； 環(huán) 境 問 題q 政 治 沖 突 ； 外 部 成 本 我 國 能 源 結(jié) 構(gòu) 特 點n 能 源 結(jié) 構(gòu) 上 ： 以 煤 為 主 體 ， 石 油 和 天 然 氣 資 源 不豐 富 ， 一 次 能 源 消 費 占 能 源 消 費 量 的 70 ， 電 力能 源 結(jié) 構(gòu) 以 煤 為 主 ， 煤 電 占 發(fā) 電 總 量 的 77 。n 能 源 區(qū) 域 分 布 與

23、 工 業(yè) 布 局 不 平 衡 ， 而 且 相 反 。q中國已成為世界第二大能源生產(chǎn)與消費國、第一大煤炭生產(chǎn)與消費國、第二大石油消費國及石油進(jìn)口國、第二大電力生產(chǎn)國。 能 源 問 題 困 擾 中 國n 北 煤 南 運 運 輸 量 十 分 巨 大 ， 經(jīng) 濟 上 也 不合 理 。n 西 電 東 送 技 術(shù) 上 難 度 大 ， 經(jīng) 濟 上 代 價 高 。n 發(fā) 展 核 電 核 電 在 工 業(yè) 發(fā) 達(dá) 國 家 已 有 幾 十年 的 發(fā) 展 歷 史 ， 核 電 已 成 為 一 種 成 熟 的 能 源 。 中 國 需 要 發(fā) 展 核 電n 國 家 中 長 期 科 技 發(fā) 展 規(guī) 劃（ 2006 2020年

24、 ） 提 出 中國 發(fā) 展 面 臨 的 “ 瓶 頸 ” 是能 源 、 資 源 和 環(huán) 境 問 題n 本 世 紀(jì) 中 葉 達(dá) 到 中 等 發(fā) 達(dá)國 家 的 水 平 ： 一 次 能 源 消費 45億 噸 標(biāo) 煤 /年 ， 電 力 裝機 16億 千 瓦 。 我 國 核 電 發(fā) 展 概 況已 建 MW 大 亞 灣 2 1000嶺 澳 2 1000秦 山 一 期 1 350秦 山 二 期 2 650秦 山 三 期 2 700連 云 港 2 1060 小 計總 計 4000 , 51709170 在 建及 規(guī) 劃 MW 嶺 澳 二 期 2 1080紅 沿 河 4 1100臺 山 4 1700寧 德 4 1

25、100陽 江 4 1060秦 山 二 期 （ 續(xù) ） 2 650方 家 山 2 1100三 門 4 1200海 陽 4 1200福 清 6 100石 灣 島 20小 計總 計 22000， 13920359202020建 成 70000MW， 在 建 40000MW 秦 山 一 期 核 電 廠 秦 山 三 期 核 電 廠 大 亞 灣 核 電 廠 廠 區(qū) 中 國 的 核 電 發(fā) 展n 大 型 先 進(jìn) 壓 水 堆 及 高 溫 氣 冷 堆 示 范 電 站 ” 已 列 入國 家 發(fā) 展 重 大 專 項n 20萬 千 瓦 模 塊 式 高 溫 氣 冷 堆 示 范 電 站 項 目 已 于2009年 9月 開

26、 工 ， 計 劃 于 2013年 11月 投 產(chǎn) 發(fā) 電n 向 巴 基 斯 坦 出 口 30萬 千 瓦 恰 希 瑪 核 電 站 我 國 本 世 紀(jì) 核 電 發(fā) 展 戰(zhàn) 略 核 電 中 長 期 發(fā) 展 規(guī) 劃 (2005-2020年 )貫 徹 “ 積 極 推 進(jìn) 核 電 建 設(shè) ” 的 電 力 發(fā) 展 基 本 方 針 ，統(tǒng) 一 核 電 發(fā) 展 技 術(shù) 路 線 ， 注 重 核 電 的 安 全 性 和 經(jīng)濟 性 ， 堅 持 以 我 為 主 ， 中 外 合 作 ， 以 市 場 換 技 術(shù) ，引 進(jìn) 國 外 先 進(jìn) 技 術(shù) ， 國 內(nèi) 統(tǒng) 一 組 織 消 化 吸 收 ， 并再 創(chuàng) 新 ， 實 現(xiàn) 先 進(jìn)

27、 壓 水 堆 核 電 站 工 程 設(shè) 計 、 設(shè) 備制 造 、 工 程 建 設(shè) 和 運 營 管 理 的 自 主 化 。 形 成 批 量化 建 設(shè) 中 國 品 牌 先 進(jìn) 核 電 站 的 綜 合 能 力 ， 提 高 核電 所 占 比 重 ， 實 現(xiàn) 核 電 技 術(shù) 的 跨 越 式 發(fā) 展 ， 迎 頭趕 上 世 界 核 電 先 進(jìn) 水 平 。 核 電 發(fā) 展 帶 來 的 機 遇國 內(nèi) 核 電 投 資 商n 中 國 核 工 業(yè) 總 公 司 ：成 員 單 位 100多 家n 廣 東 核 電 集 團(tuán)n 中 國 電 力 投 資 集 團(tuán) 公司 國 內(nèi) 相 關(guān) 高 校n 清 華 大 學(xué)n 西 安 交 通 大

28、學(xué)n 上 海 交 通 大 學(xué)n 哈 爾 濱 工 程 大 學(xué) n 南 華 大 學(xué)n 四 川 大 學(xué) n 南 京 理 工 大 學(xué) 聚 變 反 應(yīng) 堆勞 森 判 據(jù) （ 點 火 條 件 ）1957年 ， 英 國 物 理 學(xué) 家 勞 森 （ Lawson）通 過 估 算 給 出 了 聚 變 自 持 燃 燒 的 條 件 。nT 5 1021m-3 Kev sn: 等 離 子 體 密 度T: 等 離 子 體 溫 度 : 等 離 子 體 約 束 時 間 磁 約 束 核 聚 變 -托 卡 馬 克 裝 置托 卡 馬 克 核 聚 變 的 中 央 是 一 個 環(huán) 形 的 真 空 室 ， 外面 纏 繞 著 線 圈 。

29、 在 通 電 的 時 候 托 卡 馬 克 的 內(nèi) 部 會產(chǎn) 生 巨 大 的 螺 旋 型 磁 場 ， 將 其 中 的 等 離 子 體 加 熱到 很 高 的 溫 度 ， 以 達(dá) 到 核 聚 變 的 目 的 。ITER (International Thermonuclear Experimental Reactor) 1985年 開 始 談 判 2006年 5月 24日 ， 7個 成 員 簽 訂 成 立 國 際 組 織 聯(lián) 合 實 施ITER計 劃 的 協(xié) 定 ITER將 建 在 法 國 的 Cadarache（ 卡 達(dá) 拉 什 ） 西 南 物 理 研 究 所 ， 環(huán) 流 2號 （ HL-2）中

30、科 院 等 離 子 體 物 理 研 究 所 慣 性 約 束 核 聚 變 慣 性 約 束 核 聚 變 是 把 幾 毫 克 的 氘 和 氚 的 混 合 氣體 或 固 體 ， 裝 入 直 徑 約 幾 毫 米 的 小 球 內(nèi) 。 從 外面 均 勻 射 入 激 光 束 或 粒 子 束 ， 球 面 因 吸 收 能 量而 向 外 蒸 發(fā) ， 受 它 的 反 作 用 ， 球 面 內(nèi) 層 向 內(nèi) 擠壓 （ 反 作 用 力 是 一 種 慣 性 力 ， 靠 它 使 氣 體 約 束 ，所 以 稱 為 慣 性 約 束 ） ， 就 像 噴 氣 飛 機 氣 體 往 后噴 而 推 動 飛 機 前 飛 一 樣 ， 小 球 內(nèi)

31、氣 體 受 擠 壓 而壓 力 升 高 ， 并 伴 隨 著 溫 度 的 急 劇 升 高 。 當(dāng) 溫 度達(dá) 到 所 需 要 的 點 火 溫 度 （ 大 概 需 要 幾 十 億 度 ）時 ， 小 球 內(nèi) 氣 體 便 發(fā) 生 爆 炸 ， 并 產(chǎn) 生 大 量 熱 能 。 NIF (National Ignition Facility) 1997 May 29 - 2009 March, 192 Beams, 50TW 20ns 1MJ. From the website of NIF 小 結(jié)n 化 石 能 源 中 流 砥 柱 ， 任 重 道 遠(yuǎn)n 裂 變 能 臨 危 授 命 ， 千 秋 功 過n 可 再 生 能 源 大 器 晚 成 ， 前 途 無 量n 聚 變 能 返 璞 歸 真 ， 來 日 方 長n可 再 生 能 源 聚 變 解 決 未 來 世 界 能 源 問 題 的 主 力 思 考 題n 核 能 發(fā) 電 的 原 理 是 什 么 ？ n 核 能 發(fā) 電 的 優(yōu) 點 是 什 么 ？n 你 對 未 來 的 先 進(jìn) 反 應(yīng) 堆 型 有 何 看 法 ？