受控热核聚变

1能源的需求 能源对于人类的生活和社会的发展极为重要.随着工业的进步,能源的需求益见迫切.煤、石油、天然气、风力、水力已早为人们习惯使用,地热、太阳能以及裂变核能亦已相继开发利用.但它们或受地区的限制,或存在污染的缺点使用都有不便,或与环境保护有碍,尤其矿石类燃料及天然气等在地球上储量有限,不断开掘,迟早会枯竭.表1表示全世界能源的估计.目前世界主要能源的消耗每年约需3×10 11GJ,表1数据依此估出,以后的消耗将续有增加,按其储量足供人类使用不过百年,而且煤和石油是化工的原材料,用作燃料,付之一炬,未免可惜.如果使用增殖堆发电,可以维持几万年,似是久远之计,但放射性废料的处理实是棘手问题.不久前美国三里岛事故和前苏联的切尔诺贝利泄漏使人深俱戒心.     

浅谈惯性约束核聚变

以煤、石油、天然气为代表的化石能源终将枯竭,基于核裂变反应的核裂变能源也由于安全性和核废料的处理等问题而不尽如人意。     

受控热核聚变发展现况

核聚变动力的应用将提供几乎是无限，清洁的新一代能源，当前已经看到受控热核聚变的科学可能性，在利用核聚变生产动力之前，还要解决其工艺技术可行性及经济竞争能力等问题，聚变裂变混合堆是改善其经济性和减少工艺技术难点的方向之一，还可创造一个核能利用的有效途径。     

核聚变——未来的新能源

能源是社会发展的基石。古人伐木为薪,后来柴薪逐渐被煤、石油、天然气等化石燃料取代。而今,化石能源面临“危机”,同时又对环境造成严重污染。以煤炭、石油、天然气等化石能源替代柴薪的第一次能源革命,带来了社会、经济的飞速发展。然而这些宝贵的化石能源是不可再生的,据估     

等离子体与聚变物理的新进展

受控热核聚变是有长远意义的大型综合性的研究课题,其最终目标是获取轻核聚变释放的能量,从而根本解决能源问题.受控热核聚变是在高温等离子体状态下进行的,热核等离子体物理是当前等离子体物理的主要研究领域.现阶段聚变研究的中心任务,是掌握高温等离子体的规律.以寻求实现热核点火的方案.目前主要通过两种不同的途径进行探索:一种是磁约束方法,这是主要途径,其中最重要的是托卡马克型装置;另一种是惯性约束方法,利用激光或高能粒子束实现聚变.等离子体物理的另一个重要研究领域是空间及天体等离子体物理. 一、新型托卡马克与通向点火之路…     

取之不尽·用之不竭的理想能源——激光惯性约束核聚变

 能源,是人类生存活动中不可缺少的、重要的资源.几千年来人类为了求得生存和发展,不断地探求向大自然索取能源.二十世纪以来,人们开发利用了太阳能和原子能.原子能又分裂变能和聚变能.从四十年代起,裂变能已为人类所掌握和利用.五十年代开始,人们又在进一步探索聚变能的利用问题,已经有不少国家建造了受控核聚变研究装置,而且近年来的研究工作都有不同程度的进展,尤其是惯性约束核聚变的研究,目前又有新的突破.从前认为利用聚变能是遥远的事,而现在看起来要比从前乐观了许多.我国人口众多,能源缺乏.在人口稠密、工业发达的地区,常因能源问题、工厂开工不足致工业生产和人民生活,带来困难。     

受控核聚变研究的进展和“冷聚变”实验

本文简要介绍了核聚变的基本原理和实现核聚变的必要条件，概述了受控核聚变研究的两个主要途径──磁约束和惯性约束取得的重大进展．此外，还介绍了所谓ｕ介于催化聚变的物理概念，对当前“冷聚变”实验作了评述．     

人造小太阳——受控核聚变

希腊神话中普罗米修斯为了使人类从藏身的洞穴中走出来过上光明的日子,他用茴香管盗来了太阳上的火种,因而被天神绑在高加索山崖上受了3万年的煎熬.在希腊的文学作品中,他便成了一个为人类文明而不避艰险的英雄.马克思也称他为"哲学史上最高尚的圣者和殉道者".     

效率15.05%!首次发现并制备具有反向量子阱分布的高稳定2D钙钛矿太阳能电池

<正>能源一直是人类文明发展的重要动力。煤炭、石油等传统化石能源曾对社会的进步起到功不可没的作用,但储存量却十分的有限。同时,化石燃料的燃烧伴随大量的温室气体和污染物的排放,导致环境恶化。因此,发展新型储量丰富的清洁能源势在必行,太阳能作为一种清洁可再生能源被寄予很大希望。     

原子物理在受控核聚变中的应用

本文简介受控热核反应过程中遇到的许多原子物理问题,对于这些问题的了解和深入研究将有助于人类更早、更有效地控制热核反应. Many atomic physics processes in controlled thermonuclear fusion reactor areintroduced.The knowledge and detail study of these processes are very useful for mankind to controlthermonuclear fusion earlier and more efficiently.     

金属有机骨架纳米材料在能量储存和转换领域中的应用研究

正1.前沿以碳氢化合物为基础的化石燃料,如石油、天然气和煤炭,是支撑当今社会经济和技术快速发展的主要能源来源。然而,随着人口和经济的迅速增长,巨大的全球能源消耗造成了化石燃料的不可持续发展。同时化石燃料的过度开发使用也带来了严重的环境问题。伴随着能源和环境的双重危机,越来越迫切需要开发清洁和可再生的能源,以减少、回收、最好是取代化石燃料的使用。可再生能     

核聚变研究的发展历史

当代物理学重要前沿领域之一的受控核聚变研究近年来取得了重要进展.预计今后几年内能够从实验上证明其科学可行性并实现热核点火,这将会在科学史上写下光辉的一页. 早在 1919年,阿斯顿(F.W.Aston)在实验中发现[1]氦-4的质量比组成氦的 4个氢原子的质量之和大约小l%左右.根据爱因斯坦质能关系,其质量差恰好等于四个氢原子核聚合成一个氦-4时释放的能量.卢瑟福也几乎在同一时期证明了足够大能量的轻原子核相互碰撞可以发生核反应.天体物理学家也提出设想:太阳这样的恒星其能量来源于原子核的聚变反应.1920年,英国天体物理学家爱丁顿(Eddi-n…     

激光核聚变与高功率激光:历史与进展

回顾激光聚变近50年来的发展历程,评述聚变物理与高功率激光驱动器的研究进展,展望聚变能源未来前景.     

人类能创造自己的太阳吗?

 科学家力图在地球上实现宇宙星体的能量反应并加以利用.人类能创造自己的太阳吗?答案是肯定的,而且前途乐观.世间万物无不享受着太阳的恩患.沐浴着太阳的光辉,地球才出现生命,形成繁荣的生物圈和万能的智慧圈,才进入今天的文明时代.人类自从从懂得使用火以来,开发能源的手段越来越多.本世纪三十年代,在核物理发展的早期科学家就已发现:四个氢原子核会聚合成一个较重的氦原子核,同时释放出巨大能量.不久,又发现这种轻核聚合反应是宇宙中星体能量的主要来源。     

阿耳文（Alfvén，Hannes，1908—1995）瑞典物理学家（Physicist，Sweden）

阿耳文主要从事磁场和等离子体与磁场作用方式的研究。1939年，他发表了有关磁暴和极光的理论。根据这一理论，他计算了粒子在磁力线作用下的运动，这有助于了解太阳黑子和宇宙线的某些性质。他研究等离子体在磁场中的运动，这一成果，对于近30年来人们所进行的在极高温度下实现等离子体的约束、以实现受控核聚变的工作，有着根本性的意义。     

受控热核聚变研究及其在我国HT-7超导托卡马克上的最新进展

受控热核聚变研究在发展了50年后，在2003年进入了一个新的阶段，国际热核聚变实验堆项目将最后选址开工。科学工作者们希望这个在新世纪初开始的项目能成为彻底解决能源问题的发端，中国科学院等离子体物理研究所最近在受控热核聚变科研上取得了长足进展，朝着稳态高温等离子体的方向又跨出了坚实的一步．其HT-7超导托卡马克高温等离子体的持续时间达到63．95s，成为目前世界上能开展分钟级高温等离子体放电的仅有的两个超导托卡马克装置之一。文章主要介绍了中国科学院等离子体物理研究所最新的聚变实验研究进展。     

ICRH射频系统二次实验匹配法的分析

本文提出了在大功率射频发射系统中对一个未知的天线负载，可用二次实验数据来确定双Ｔ调配器的参数，以达到射频源和天线负载间的匹配。文中详细地讨论了这种高配法的理论并给出了用以实验的解析公式。     

桌上聚变装置

美国物理学家在一个简单的桌面装置中在室温条件下产生了核聚变．加州大学洛杉机分校（UCLA）的Brian Naranjio，Jim Gimzewski和seth Putteman使两个氘核碰撞，产生了α粒子、中子和能量（Nature,434：1115）．这种装置有可能用于便携式中子发生器或微型太空船的推进系统。但不能作为能源使用，因为这种装置所消耗的能量大于产生的能量．     

受控热核聚变实验研究装置——中国环流器新一号(HL-1M)

描述了用于受控热核聚变实验研究的中国环流新一号装置和初步物理实验结果。     

国际热核实验反应堆计划及其对中国核能发展战略的影响

随着世界人口增长和经济持续发展,能源短缺问题变得越来越严峻,世界各国都在努力寻找煤、石油、天然气等化石能源的替代能源.核聚变能具有清洁、高效、资源丰富等优点,是最有希望解决人类能源问题的途径之一.文章指出了发展核聚变能的重要性,回顾了磁约束聚变研究的历程,简述了国际热核实验反应堆(ITER)计划的进展及中国的相关研究情况,最后对中国核能发展战略作出展望.