主要核聚变项目
本节介绍全球主要的核聚变研究项目。通过了解这些项目,您可以了解实现实用核聚变能源的全球努力。
通往核聚变发电之路
Section titled “通往核聚变发电之路”核聚变能源的开发需要分阶段推进。各主要项目都在为解决特定课题做出贡献。
| 项目 | 方式 | 主要目标 |
|---|---|---|
| ITER | 托卡马克 | 实证 Q=10(50 MW 输入产生 500 MW 输出) |
| JT-60SA | 托卡马克 | 通过先进等离子体研究支持 ITER |
| SPARC | 托卡马克 | 通过紧凑型高温超导实现早期发电实证 |
| LHD | 仿星器 | 探索稳态仿星器概念 |
| NIF | 惯性约束 | 通过激光压缩实现点火 |
磁约束核聚变(MCF)
Section titled “磁约束核聚变(MCF)”使用强磁场约束高温等离子体的主流方法。
托卡马克型
- ITER - 全球最大的国际科学项目
- JT-60SA - 日欧联合超导托卡马克
- SPARC - 民间主导的紧凑型托卡马克(Commonwealth Fusion Systems)
- EAST(中国) - 先进超导托卡马克实验装置
- KSTAR(韩国) - 韩国超导托卡马克先进研究装置
仿星器型
- LHD - 日本大型螺旋装置
- Wendelstein 7-X(德国) - 先进优化仿星器
惯性约束核聚变(ICF)
Section titled “惯性约束核聚变(ICF)”使用激光或粒子束压缩和加热燃料靶丸。
- NIF - 国家点火装置(美国)
- Laser Megajoule(法国)
自 1950 年代以来,核聚变研究一直通过前所未有的国际合作推进。最大的例子是 ITER,以下国家和地区参与其中:
- 欧盟(在法国承办项目)
- 日本
- 美国
- 俄罗斯
- 中国
- 韩国
- 印度
这种合作体制反映了所需投资规模的巨大,以及为人类开发清洁能源的共同目标。
主要里程碑年表
Section titled “主要里程碑年表”- 1958年:首届国际核聚变会议(日内瓦)
- 1968年:T-3 托卡马克取得突破(苏联)
- 1983年:JT-60 开始运行(日本)
- 1998年:LHD 开始运行(日本)
- 2006年:ITER 协定签署
- 2007年:ITER 开始建设
- 2020年:ITER 开始机器组装
- 2022年:NIF 实现核聚变点火
- 2023年:JT-60SA 实现首次等离子体
- 2035年:ITER 首次等离子体(预定)
- 2035-2040年:ITER 氘-氚运行(预定)
超越研究:原型堆
Section titled “超越研究:原型堆”ITER 成功运行后,下一步是建造实际发电的原型堆(DEMO)。
- EU-DEMO:欧洲原型堆构想
- JA-DEMO:日本原型堆构想
- CFETR:中国聚变工程试验堆
这些项目旨在弥合科学实证与商业发电之间的差距。