堆工程学
本节将介绍构成核聚变反应堆的主要设备及其工程挑战。
主要构成要素
Section titled “主要构成要素”核聚变反应堆由以下主要设备构成：
- 包层：负责增殖燃料氚，并回收核聚变反应产生的热能
- 偏滤器：排出等离子体中的杂质和氦灰，维持等离子体纯度
- 真空容器：提供封闭等离子体所需的超真空环境，并作为辐射屏蔽的第一道屏障
- 超导线圈：产生强大的磁场以磁约束方式封闭等离子体
- 低温恒温器：保持超导线圈处于极低温环境的绝热容器
主要技术挑战
Section titled “主要技术挑战”堆工程学：
- 高热流应对：偏滤器需要承受最大 10-20 MW/m² 的热流
- 中子辐照损伤：14.1 MeV 的高能中子会劣化材料
- 氚自给：在反应堆内产生氚燃料，无需外部供应
- 远程维护：在高辐射环境下的设备更换与维护技术