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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。

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

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

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。

  • 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)

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。