人造太阳受控核聚变的前景.docx

摘要:随着地球上的不可再生能源逐渐耗尽人类正面临能源危机。目前有两个方案可以帮助解决危机：发展可再生能源或核聚变。可再生能源所占世界能源比例的19.2%：传统生物质能8.9%,太阳和风力约为2%，水力发电约为6%，其它2.3%[[[] Jef Ongena. Nuclear fusion and its large potential for the future world energy supply[J]. Nukleoneika,2016,61(4).]]。可再生能源受诸多因素的影响且转换效率不高。相反，聚变反应会释放巨大的能量。聚变能是相对清洁的能源而且聚变所需的原料是取之不尽,用之不竭的。海水中蕴藏的氘足够人类使用上亿年，受控核聚变一旦实现商用便可以一劳永逸的解决世界能源问题。

本文论述了受控核聚变的原理、装置、研究过程及应用前景。从这些讨论中，我们可以看到，受控核聚变已经在点火温度、约束时间、自持燃烧等方面取得不错的进展。但是要建成具有商业意义的聚变反应堆仍面临着诸多问题。

关键词：受控核聚变  人造太阳  能源  托卡马克装置  等离子体 

目录

摘要

ABSTRACT

1 绪论-1

1.1 受控核聚的研变究意义-1

1.2 裂变能与聚变能-1

1.3 受控核聚变研究进程-2

2 聚变反应原理-5

2.1 定义-5

2.1.1 反应的描述-5

2.1.2 聚变反应中的守恒定律-6

2.1.3 聚变反应的分类-6

2.1.4 聚变反应的截面-7

2.2 聚变反应发生的条件-7

2.2.1 劳森判据-8

2.2.2 自持燃烧条件-8

3 聚变反应的实现方法-8

3.1 重力场约束-9

3.2 惯性约束-9

3.3 磁场约束-9

3.3.1 托卡马克装置原理-9

3.3.2 ITER简介-10

3.3.3 EAST装置简介-11

3.3.4 取得的进展-12

4 人造太阳的前景-12

4.1 托卡马克装置中的困难-12

4.2 聚变发电厂的建造问题-13

4.2.1 社会因素-13

4.2.2 经济因素-13

4.2.3 技术与安全因素-14

5 结论与不足-14

致谢-15

参考文献-16