本文将综述几种主要的核聚变反应堆设计,包括等离子体聚变堆、磁约束聚变堆、惯性约束聚变堆和燃料循环聚变堆。 等离子体聚变堆是最常见的核聚变反应堆类型之一。它使用加热的等离子体作为燃料,并通过磁场来控制和稳定等离子体。其中最著名的等离子体聚变堆是托卡马克(tokamak)反应堆,它使用环形磁场来约束和保持等离子体。
他们设计了一种概念核聚变反应器,但它变成大型电厂的规模时,将可以与相似电量产出的燃煤火力发电厂所耗费成本相当。研究小组的核聚变反应堆设计以及成本分析研究于去年春天被发表,它将在10月17日俄罗斯圣彼得堡召开的国际原子能机构的聚变能会议上展示。 “就目前为止,这一设计具有产生非常经济的核聚变发电的巨大潜力。...
核聚变反应堆的设计必须满足一系列的要求,例如安全、可靠、高效、环保等。因此,在进行设计时,需要综合考虑各种因素,制定出最优的设计方案。 1、堆芯与反应器 堆芯是核聚变反应堆的能量产生中心,堆芯内的反应器是核聚变反应的产生和维持的关键。为了在堆芯内实现核聚变反应,反应器必须具备足够的温度、密度和能量。
10月15日,美国洛克希德·马丁公司,已经设计出一款能够装载在一辆卡车上的紧密型核聚变反应堆,目前正在寻求商业或政府方面的合作伙伴,并宣称将在五年内制造出原型。消息一出,舆论哗然,盲目叫好的有之,深度质疑的亦有之。“核聚变”究竟怎么了? “核聚变”的魅力何在? 在全球传统能源日渐紧缺的形势下,人类一直都在...
利用激光进行的高精度测量和实验以及使用超级计算机进行的模拟表明,这种抑制现象是在湍流类型产生变化时发生的。上述成果有望推动高效核聚变反应堆的设计。相关研究结果已发表在美国物理学会出版的国际学术期刊《Physical Review letters》6月7日...
目前,最常见的核聚变反应堆设计是基于磁约束的热聚变堆和惯性约束的惯性聚变堆。 磁约束核聚变反应堆利用磁场将高温等离子体约束在容器内部,使之保持稳定。常见的设计方案是托卡马克(tokamak)和磁康卢(stellarator)反应堆。托卡马克反应堆将等离子体置于环形状的磁场中,通过磁力线的环状运动来实现约束。磁康卢反应堆则采用...
在8月11日《INTERESTING ENGINEERING》发布的新闻稿《Nuclear fusion game-changer: New method can cut reactor design time by decade》中,报道了一项可能彻底改变核聚变游戏规则的突破性研究。杨百翰大学(BYU)的研究人员已经展示了一种将核反应堆开发时间缩短十年甚至更长时间的创新方法。
首先,等离子体的约束和控制是核聚变反应堆设计的核心问题之一。在核聚变反应中,需要将高温、高能量的等离子体约束在一个有限的空间内,并使其保持足够长的时间,以实现有效的核聚变反应。目前,主要的等离子体约束方式有磁约束和惯性约束两种。 磁约束是通过强大的磁场来限制等离子体的运动,最具代表性的装置是托卡马克。
在本次 COMSOL 主题日核聚变的主题演讲中,Dan Brunner 讨论了这一发现对核聚变技术的重要性,以及 CFS 开发的分为四部分计划的托卡马克聚变反应堆项目,该反应堆有可能使核聚变能源成为商业能源。Brunner 还分享了多物理场仿真对实现稳健设计发挥的重要作用,以及他们如何使用仿真分析超导磁体、真空容器和托卡马克聚变反应...