受控核聚變于等離子體物理學(xué)

1、1 1SWIP核聚變能源開發(fā)的進(jìn)展與展望核工業(yè)西南物理研究院潘 傳 紅2010年3月2 2SWIP報 告 內(nèi) 容 第一部分第一部分 等離子體的基本屬性 第二部分第二部分 受控受控核聚變一般原理介紹 第三部分第三部分 等離子體物理學(xué)與核聚變工程技術(shù)研究進(jìn)展 第四部分第四部分 熱核工程技術(shù)與示范堆、商用堆3 3SWIP一、等離子體的基本屬性物質(zhì)第四態(tài)，物質(zhì)存在的基本形態(tài)；物質(zhì)第四態(tài)，物質(zhì)存在的基本形態(tài)；宏觀電中性和微觀電荷分離，電荷分離只存在于很小的線度宏觀電中性和微觀電荷分離，電荷分離只存在于很小的線度( (德拜長度德拜長度) )內(nèi)，這種自屏蔽效應(yīng)稱為內(nèi)，這種自屏蔽效應(yīng)稱為“德拜屏蔽德拜屏蔽”；

2、帶電粒子（受長程庫侖力支配）構(gòu)成的多粒子體系，連續(xù)帶電粒子（受長程庫侖力支配）構(gòu)成的多粒子體系，連續(xù) 電電 磁流磁流 體體（簡稱（簡稱“磁流體磁流體”），色散電介質(zhì)；），色散電介質(zhì)；單個帶電粒子在外電磁場中的運動形態(tài)為單個帶電粒子在外電磁場中的運動形態(tài)為“軌道運動軌道運動”，而等離子體，而等離子體整體則呈整體則呈“集體運集體運 動動”形態(tài)。不同形態(tài)。不同 于一般的流體力學(xué)系統(tǒng)于一般的流體力學(xué)系統(tǒng)( (色散電介質(zhì)色散電介質(zhì)) )，等離子體等離子體“集體運集體運 動動”從模式到特征頻率都異常復(fù)雜。只要存在從模式到特征頻率都異常復(fù)雜。只要存在“自由自由能能”，某些集，某些集 體運動模式便會激發(fā)起來并

3、傳播開去體運動模式便會激發(fā)起來并傳播開去, ,發(fā)展成為發(fā)展成為“不穩(wěn)定不穩(wěn)定性性”。4 4SWIP一、等離子體的基本屬性等離子體存在無窮多等離子體存在無窮多 “ “自由度自由度”，每個，每個“自由度自由度”都象都象“窗口窗口”一樣對一樣對“擾動擾動” ” 敞開，導(dǎo)致等離子體（力學(xué)系統(tǒng)）極易偏離（甚至遠(yuǎn)離）自己的平衡態(tài)，但也存在敞開，導(dǎo)致等離子體（力學(xué)系統(tǒng)）極易偏離（甚至遠(yuǎn)離）自己的平衡態(tài)，但也存在許多許多“渠道渠道”使其回到新的平衡態(tài)使其回到新的平衡態(tài) 。這一現(xiàn)象使等離子體。這一現(xiàn)象使等離子體 成為非線性科學(xué)研究的主成為非線性科學(xué)研究的主要對象之一。要對象之一。由于電子和離子熱速度的差別，便在

4、固體界面附近（德拜長由于電子和離子熱速度的差別，便在固體界面附近（德拜長 度線度度線度 內(nèi)）形成負(fù)電內(nèi)）形成負(fù)電位的位的“鞘層鞘層”?！扒蕦忧蕦印钡母拍钍撬械入x子體加工的基礎(chǔ)的概念是所有等離子體加工的基礎(chǔ) ，由于，由于“鞘層鞘層” ” 是由等是由等離子體離子體“自組織自組織” ” 形成和維持的，人們只需要控制等離子體的外部宏觀參數(shù)形成和維持的，人們只需要控制等離子體的外部宏觀參數(shù)( (氣體種氣體種類、工作氣壓、放電功率等），即可達(dá)到各種加工的目的。類、工作氣壓、放電功率等），即可達(dá)到各種加工的目的。由于帶電組元（電子、離子）處于由于帶電組元（電子、離子）處于“游離狀態(tài)游離狀態(tài)”，使等離子體中

5、容易發(fā)生多種原，使等離子體中容易發(fā)生多種原子、分子（如電離、復(fù)合、激發(fā)、退激、熱解、裂解、離子合成、亞穩(wěn)態(tài)電離、亞子、分子（如電離、復(fù)合、激發(fā)、退激、熱解、裂解、離子合成、亞穩(wěn)態(tài)電離、亞穩(wěn)態(tài)復(fù)合、亞穩(wěn)態(tài)及高激發(fā)態(tài)原子等）過程，這些過程通稱穩(wěn)態(tài)復(fù)合、亞穩(wěn)態(tài)及高激發(fā)態(tài)原子等）過程，這些過程通稱“等離子體活性等離子體活性”。在。在等離子體化工、等離子體涂層、等離子體聚合、等離子體結(jié)晶中有非常重要的意義。等離子體化工、等離子體涂層、等離子體聚合、等離子體結(jié)晶中有非常重要的意義。 5 5SWIP二、受控核聚變一般原理介紹二、受控核聚變一般原理介紹 1 1、環(huán)境問題與核聚變能源、環(huán)境問題與核聚變能源 能源

6、短缺和環(huán)境惡化是能源短缺和環(huán)境惡化是21世紀(jì)人類社會面臨的兩大難題。目前世紀(jì)人類社會面臨的兩大難題。目前作為主要能源的石油、煤、天然氣等儲量有限，太陽能、生物作為主要能源的石油、煤、天然氣等儲量有限，太陽能、生物能、風(fēng)能、水電等裝機容量有限且受地域限制，化石能源燃燒能、風(fēng)能、水電等裝機容量有限且受地域限制，化石能源燃燒釋放的溫室氣體使人類生存條件日益惡化，核能作為一種新型釋放的溫室氣體使人類生存條件日益惡化，核能作為一種新型能源被世界各國關(guān)注。核裂變能在能源被世界各國關(guān)注。核裂變能在50年代已得到成功應(yīng)用，但年代已得到成功應(yīng)用，但存在放射性廢物處理和鈾資源儲量問題。核聚變能以其資源無存在放射性

7、廢物處理和鈾資源儲量問題。核聚變能以其資源無限與潔凈，向人類展示了不可比擬的優(yōu)勢和前景。限與潔凈，向人類展示了不可比擬的優(yōu)勢和前景。 6 6SWIP二、受控核聚變一般原理介紹二、受控核聚變一般原理介紹1 1、環(huán)境問題與核聚變能源、環(huán)境問題與核聚變能源 核聚變能是宇宙間所有恒星（包括太陽）釋放光和熱的能源。核聚變能是宇宙間所有恒星（包括太陽）釋放光和熱的能源。 聚變電站將首先利用氘氚聚變能。氘在海水中儲量極為豐富，一升聚變電站將首先利用氘氚聚變能。氘在海水中儲量極為豐富，一升海水里提取出的氘，釋放的聚變能相當(dāng)于燃燒海水里提取出的氘，釋放的聚變能相當(dāng)于燃燒300升汽油；氚可在反應(yīng)堆升汽油；氚可在反

8、應(yīng)堆中通過鋰再生，而鋰在地殼和海水中都大量存在。中通過鋰再生，而鋰在地殼和海水中都大量存在。 人類開發(fā)核聚變能源經(jīng)歷了艱苦的歷程。自人類開發(fā)核聚變能源經(jīng)歷了艱苦的歷程。自20世紀(jì)世紀(jì)40年代末起，各年代末起，各國投入科學(xué)家及工程師上千人，總計經(jīng)費每年超過國投入科學(xué)家及工程師上千人，總計經(jīng)費每年超過10億美元。人們對開億美元。人們對開發(fā)聚變能源難度的認(rèn)識也逐步深化，從發(fā)聚變能源難度的認(rèn)識也逐步深化，從20世紀(jì)世紀(jì)70年代開始，原蘇聯(lián)科學(xué)年代開始，原蘇聯(lián)科學(xué)家提出的家提出的“托克馬克托克馬克”概念顯示獨特優(yōu)勢，成為磁約束核聚變研究的流。概念顯示獨特優(yōu)勢，成為磁約束核聚變研究的流。 7 7SWIP二

9、、受控核聚變一般原理介紹二、受控核聚變一般原理介紹1 1、環(huán)境問題與核聚變能源、環(huán)境問題與核聚變能源 氘氚聚變釋放的能量氘氚聚變釋放的能量: 氘和氚發(fā)生聚變后，氘核和氚核聚合生成1個氦核和1個中子，并釋放17.6Mev（其中中子攜帶14.1MeV、氦核攜帶3.5MeV）的能量。氘氚聚變有5個核子參加反應(yīng)，而鈾235裂變有236個核子參加反應(yīng)。如果按每個核子釋放的能量比較，氘氚聚變釋放的能量是鈾235裂變釋放的能量的4.14倍。受控核聚變的苛刻條件受控核聚變的苛刻條件：要求有上億度的溫度 (足夠高溫度)，以便原子核能夠克服庫侖力，充分靠近從而進(jìn)入核力場的作用范圍并發(fā)生核聚變反應(yīng)；要求高溫的聚變粒

10、子不能太稀薄(較高密度)，以便增加原子核之間碰撞的可能性；要求能夠?qū)⒏邷馗呙艿木圩兞Ｗ蛹s束足夠長的時間(較長能量約束時間)，以便有充分的時間發(fā)生核聚變反應(yīng)。8 8SWIP二、受控核聚變一般原理介紹二、受控核聚變一般原理介紹氘氚核聚變原理氘氚核聚變原理9 9SWIP二、受控核聚變一般原理介紹二、受控核聚變一般原理介紹Plasmaself-heatingTritiumreplenishmentLiElectricityHydrogen1010SWIP二、受控核聚變一般原理介紹二、受控核聚變一般原理介紹托卡馬克裝置示意圖托卡馬克裝置示意圖2 2、磁約束受控核聚變、磁約束受控核聚變1111SWIP二、

11、受控核聚變一般原理介紹二、受控核聚變一般原理介紹2 2、磁約束受控核聚變、磁約束受控核聚變（1 1）“聚變等離子體物理學(xué)聚變等離子體物理學(xué)” 研究的目標(biāo)：研究的目標(biāo)：驗證受控核聚變的科學(xué)可行性驗證受控核聚變的科學(xué)可行性1212SWIP二、受控核聚變一般原理介紹二、受控核聚變一般原理介紹2 2、磁約束受控核聚變、磁約束受控核聚變（2 2）“聚變等離子體物理學(xué)聚變等離子體物理學(xué)” ” 研究的范圍研究的范圍（A）約束與輸運研究）約束與輸運研究（B）(電電)磁流體不穩(wěn)定性研究（磁流體不穩(wěn)定性研究（重點研究對未來聚變堆有重大影響的等離子體破裂、新經(jīng)典撕等離子體破裂、新經(jīng)典撕 裂模、裂模、 電阻壁電阻壁

12、模和邊沿局部模）模和邊沿局部模）（C）高能粒子行為研究）高能粒子行為研究 通過以上三方面的研究，驗證“先進(jìn)托卡馬克運行模式先進(jìn)托卡馬克運行模式” （ITER的科學(xué)基礎(chǔ)）： 高約束模高約束模。通過抑制等離子體不穩(wěn)定性(導(dǎo)致反常輸運的集體運式)、優(yōu)化和控制等離子體位形、建立大尺度輸運壘，實現(xiàn)高性能約束模式(高能量約束時間)，以及高約束模式下的等離子體物理學(xué)問題究； 高功率密度高功率密度。通過二級加熱提高和維持等離子體功率密度(高經(jīng)濟(jì)性能)，及大功率二級加熱條件下的等離子體物理學(xué)問題研究； 高額自舉電流高額自舉電流。產(chǎn)生和維持高額自舉電流(是維持聚變堆穩(wěn)態(tài)運行的必要條件) ，及高額自舉電流條件下等離

13、子體物理學(xué)問題研究。 1313SWIP二、受控核聚變一般原理介紹二、受控核聚變一般原理介紹2 2、磁約束受控核聚變、磁約束受控核聚變（2 2）“聚變等離子體物理學(xué)聚變等離子體物理學(xué)” ” 研究的范圍研究的范圍（D）先進(jìn)偏濾器概念及偏濾器物理研究）先進(jìn)偏濾器概念及偏濾器物理研究 包括刮離層物理、 粒子的能量及粒子排出、等離子體與器壁相互作用、器壁對燃料粒子的化學(xué)吸附及解吸、器壁雜質(zhì)粒子的濺射及其對芯部的影響等（E）穩(wěn)態(tài)燃燒等離子體物理學(xué)（穩(wěn)態(tài)燃燒等離子體物理學(xué)（包括 粒子自加熱，這是這是ITER的科學(xué)目標(biāo)）的科學(xué)目標(biāo)）1414SWIP二、受控核聚變一般原理介紹二、受控核聚變一般原理介紹2 2、磁

14、約束受控核聚變、磁約束受控核聚變（3 3）“聚變等離子體物理學(xué)聚變等離子體物理學(xué)” ” 研究的方法研究的方法三大理論體系基礎(chǔ)：色散介質(zhì)電動力學(xué)、等離子體統(tǒng)計力學(xué)、（電）磁流體力學(xué)三大理論體系基礎(chǔ)：色散介質(zhì)電動力學(xué)、等離子體統(tǒng)計力學(xué)、（電）磁流體力學(xué)發(fā)展先進(jìn)診斷技術(shù)，開展等離子體物理實驗研究發(fā)展先進(jìn)診斷技術(shù)，開展等離子體物理實驗研究開發(fā)計算機軟件平臺，開展數(shù)值模擬和（計算機）仿真實驗。開發(fā)計算機軟件平臺，開展數(shù)值模擬和（計算機）仿真實驗。1515SWIP二、受控核聚變一般原理介紹二、受控核聚變一般原理介紹2 2、磁約束受控核聚變、磁約束受控核聚變（4 4）“聚變等離子體物理學(xué)聚變等離子體物理學(xué)”

15、 ” 實驗研究實驗研究等離子體電磁學(xué)參數(shù)、熱力學(xué)參數(shù)、流體力學(xué)參數(shù)、雜質(zhì)等離子體電磁學(xué)參數(shù)、熱力學(xué)參數(shù)、流體力學(xué)參數(shù)、雜質(zhì)(有效有效Z)、裝置及其附屬系、裝置及其附屬系統(tǒng)運行參數(shù)實驗觀測；統(tǒng)運行參數(shù)實驗觀測；等離子體漲落量測量、磁流體（等離子體漲落量測量、磁流體（MHD）不穩(wěn)定性）不穩(wěn)定性“特征特征”研究及其控制方法研究；研究及其控制方法研究；等離子體等離子體“宏觀流宏觀流”（表征等離子體由（表征等離子體由“無序無序”走向走向“有序有序”因而相應(yīng)的不穩(wěn)定性被因而相應(yīng)的不穩(wěn)定性被抑制）實驗研究；抑制）實驗研究；等離子體二級加熱、電流驅(qū)動及等離子體電流剖面控制實驗研究；等離子體二級加熱、電流驅(qū)動及

16、等離子體電流剖面控制實驗研究；等離子體加料及密度剖面控制實驗研究；等離子體加料及密度剖面控制實驗研究；等離子體輸運行為實驗研究等。等離子體輸運行為實驗研究等。 1616SWIP二、受控核聚變一般原理介紹二、受控核聚變一般原理介紹2 2、磁約束受控核聚變、磁約束受控核聚變（5 5）“等離子體相關(guān)技術(shù)等離子體相關(guān)技術(shù)”研究領(lǐng)域研究領(lǐng)域磁體技術(shù)、特殊供電與控制技術(shù)磁體技術(shù)、特殊供電與控制技術(shù); ;等離子體二級加熱及電流驅(qū)動技術(shù)等離子體二級加熱及電流驅(qū)動技術(shù)( (微波技術(shù)、中性粒子束技術(shù)微波技術(shù)、中性粒子束技術(shù)) ) ；先進(jìn)診斷技術(shù)先進(jìn)診斷技術(shù)( (電磁測量、粒子質(zhì)譜/能譜測量、微波測量、熱輻射測量、

17、激光測量、光譜分析、X射線測量、核測量等 30多種先進(jìn)診斷技術(shù));（面對等離子體面對等離子體) )第一壁處理及雜質(zhì)控制技術(shù)第一壁處理及雜質(zhì)控制技術(shù)；先進(jìn)偏濾器概念及偏濾器技術(shù)研究；先進(jìn)偏濾器概念及偏濾器技術(shù)研究；等離子體加料技術(shù)等離子體加料技術(shù); ;等離子體位形反饋控制技術(shù)等離子體位形反饋控制技術(shù); ;數(shù)據(jù)采集與處理技術(shù)數(shù)據(jù)采集與處理技術(shù); ;軟件技術(shù)及計算機仿真實驗軟件技術(shù)及計算機仿真實驗( (技術(shù)技術(shù)) )。1717SWIP 三、等離子體物理學(xué)與核聚變?nèi)?、等離子體物理學(xué)與核聚變工程技術(shù)研究進(jìn)展工程技術(shù)研究進(jìn)展1 1、國際受控核聚變研究的進(jìn)程、國際受控核聚變研究的進(jìn)程受控?zé)岷司圩冄芯糠譃閼T性

18、約束和磁約束兩種途徑。兩種途徑的研究持續(xù)了半個多世紀(jì)。八十年代以來形成了以托卡馬克為重點途徑的磁約束聚變研究局面。九十年代以來，在托卡馬克裝置上取得重大進(jìn)展: 19911991年年1111月，歐共體月，歐共體JETJET裝置上首次成功地進(jìn)行了裝置上首次成功地進(jìn)行了D-TD-T放電實驗放電實驗,1997,1997年創(chuàng)下了輸出聚變功率年創(chuàng)下了輸出聚變功率16.1MW16.1MW、聚、聚變能變能21.7MJ 21.7MJ 的世界最高紀(jì)錄；的世界最高紀(jì)錄； 美國的美國的TFTRTFTR裝置于裝置于19931993年年1010月也實現(xiàn)了月也實現(xiàn)了D-TD-T反應(yīng)；反應(yīng)； 19981998年，日本年，日本

19、JT-60UJT-60U裝置上獲得了聚變堆級的等離子體參數(shù)，聚變?nèi)朔e裝置上獲得了聚變堆級的等離子體參數(shù)，聚變?nèi)朔e1.531.5310102121keVsmkeVsm-3-3，等，等效聚變功率增益達(dá)到效聚變功率增益達(dá)到1.251.25。國際熱核聚變實驗堆(ITER)開始建設(shè)，標(biāo)志著聚變能研究由基礎(chǔ)性研究開始進(jìn)入了實驗堆的研究階段。1818SWIP 三、等離子體物理學(xué)與核聚變?nèi)?、等離子體物理學(xué)與核聚變工程技術(shù)研究進(jìn)展工程技術(shù)研究進(jìn)展2 2、中國受控核聚變研究、中國受控核聚變研究 我國受控核聚變研究始于五十年代，經(jīng)過近四十余年的原理探索階段, 進(jìn)入規(guī)?；瘜嶒炑芯侩A段。從裝置規(guī)模和達(dá)到的技術(shù)指標(biāo)看

20、, 與國外先進(jìn)水平相比大體有10年左右的差距, 聚變?nèi)朔e（即能量約束時間、等離子體密度和溫度三者的乘積）大約差1-2個數(shù)量級。 1919SWIP三、等離子體物理學(xué)與核聚變?nèi)?、等離子體物理學(xué)與核聚變工程技術(shù)研究進(jìn)展工程技術(shù)研究進(jìn)展 中國環(huán)流器二號中國環(huán)流器二號A A裝置裝置2020SWIP（a）當(dāng)前 （b）改造后 三、等離子體物理學(xué)與核聚變?nèi)⒌入x子體物理學(xué)與核聚變工程技術(shù)研究進(jìn)展工程技術(shù)研究進(jìn)展HL-2A裝置改造與升級裝置改造與升級2121SWIPFCI(Flow Channel Insert) MHD experimentsLiquid metal experimental loop (L

21、MEL) upgrade三、等離子體物理學(xué)與核聚變?nèi)⒌入x子體物理學(xué)與核聚變工程技術(shù)研究進(jìn)展工程技術(shù)研究進(jìn)展改進(jìn)后的液態(tài)金屬試驗回路改進(jìn)后的液態(tài)金屬試驗回路(LMEL) 以及以及MHD實驗安排實驗安排2222SWIP三、等離子體物理學(xué)與核聚變?nèi)?、等離子體物理學(xué)與核聚變工程技術(shù)研究進(jìn)展工程技術(shù)研究進(jìn)展2、中國受控核聚變研究、中國受控核聚變研究低活化材料釩低活化材料釩基合金的研制基合金的研制2323SWIP三、等離子體物理學(xué)與核聚變?nèi)⒌入x子體物理學(xué)與核聚變工程技術(shù)研究進(jìn)展工程技術(shù)研究進(jìn)展2、中國受控核聚變研究、中國受控核聚變研究聚變增殖堆聚變增殖堆FEB-EFEB-E概念設(shè)概念設(shè)計計( (三維圖

22、三維圖) )2424SWIP三、等離子體物理學(xué)與核聚變?nèi)?、等離子體物理學(xué)與核聚變工程技術(shù)研究進(jìn)展工程技術(shù)研究進(jìn)展2、中國受控核聚變研究、中國受控核聚變研究 環(huán)流器二號環(huán)流器二號A A裝置裝置是我國第一個偏濾器位形托卡馬克裝置。等離子體是我國第一個偏濾器位形托卡馬克裝置。等離子體電流達(dá)電流達(dá)430430千安、放電時間千安、放電時間3 3秒。秒。在該裝置上開展了：改善約束、等離在該裝置上開展了：改善約束、等離子體輸運、等離子體帶狀流、破裂特征、等離子體位形控制等前沿課子體輸運、等離子體帶狀流、破裂特征、等離子體位形控制等前沿課題研究。先后應(yīng)邀在題研究。先后應(yīng)邀在20屆和屆和21屆世界聚變能大會上報

23、告。屆世界聚變能大會上報告。 中科院中科院TH-7TH-7裝置和裝置和EASTEAST裝置裝置(超導(dǎo)托卡馬克超導(dǎo)托卡馬克)。 TH-7裝置上開展了長裝置上開展了長脈沖脈沖 (等離子體電流等離子體電流6060千安時千安時300300秒秒)放電實驗和離子伯恩斯坦波放電實驗和離子伯恩斯坦波(IBW)加熱實驗。為加熱實驗。為EAST裝置的建設(shè)積累了超導(dǎo)磁體技術(shù)的堅實基礎(chǔ)，裝置的建設(shè)積累了超導(dǎo)磁體技術(shù)的堅實基礎(chǔ)， EAST裝置于是裝置于是2006年建成。年建成。 由于我院的國際影響以及成都市政府的大力支持，由于我院的國際影響以及成都市政府的大力支持，21屆世界聚變屆世界聚變能大會在成都召開，我院能大會在

24、成都召開，我院18篇報告被選中，其中包括篇報告被選中，其中包括1篇邀請報告和篇邀請報告和1篇口頭報告。這是我院取得的重大突破。篇口頭報告。這是我院取得的重大突破。2525SWIP 圖1. ITERITER裝置示意圖裝置示意圖 三、等離子體物理學(xué)與核聚變?nèi)?、等離子體物理學(xué)與核聚變工程技術(shù)研究進(jìn)展工程技術(shù)研究進(jìn)展3 3、國際熱核實驗堆（、國際熱核實驗堆（ITERITER）計劃簡介）計劃簡介2626SWIP三、等離子體物理學(xué)與核聚變?nèi)⒌入x子體物理學(xué)與核聚變工程技術(shù)研究進(jìn)展工程技術(shù)研究進(jìn)展3 3、國際熱核實驗堆（、國際熱核實驗堆（ITERITER）計劃簡介）計劃簡介2006年，七方共同簽署了年，七方

25、共同簽署了國際熱核實驗堆聯(lián)合實施協(xié)定國際熱核實驗堆聯(lián)合實施協(xié)定，ITER計計劃進(jìn)入實施階段。該計劃是目前全球規(guī)模最大、影響最深遠(yuǎn)的國際科研劃進(jìn)入實施階段。該計劃是目前全球規(guī)模最大、影響最深遠(yuǎn)的國際科研合作項目之一，建設(shè)周期十年，耗資五十億美元（合作項目之一，建設(shè)周期十年，耗資五十億美元（1998年值）。年值）。七方成員分別為歐盟、中國、韓國、俄羅斯、日本、印度和美國，包括七方成員分別為歐盟、中國、韓國、俄羅斯、日本、印度和美國，包括了世界上主要的核大國和世界人口的一半。了世界上主要的核大國和世界人口的一半。ITER計劃的實施結(jié)果將決定人類能否迅速地、大規(guī)模地使用聚變能，計劃的實施結(jié)果將決定人類

26、能否迅速地、大規(guī)模地使用聚變能，從而可能影響人類從根本上解決能源問題的進(jìn)程。從而可能影響人類從根本上解決能源問題的進(jìn)程。2727SWIP 3 3國際熱核實驗堆（國際熱核實驗堆（ITERITER）計劃簡介）計劃簡介 ITERITER的主要系統(tǒng)的主要系統(tǒng): : 磁場線圈系統(tǒng)磁場線圈系統(tǒng)，真空室系統(tǒng)真空室系統(tǒng)，真空真空室內(nèi)部件（屏蔽包層模塊和偏濾器元件），低溫恒溫器，室內(nèi)部件（屏蔽包層模塊和偏濾器元件），低溫恒溫器，水冷系統(tǒng)，低溫站，加熱和電流驅(qū)動系統(tǒng)，供電系統(tǒng)，加水冷系統(tǒng)，低溫站，加熱和電流驅(qū)動系統(tǒng)，供電系統(tǒng)，加料和抽氣系統(tǒng)，氚系統(tǒng)，診斷系統(tǒng)料和抽氣系統(tǒng)，氚系統(tǒng)，診斷系統(tǒng)等。 有關(guān)技術(shù)研發(fā)已基本完

27、成。 其中：中心螺管線圈、環(huán)向場線圈、真空室、包層模塊、偏濾器、屏蔽包層模塊遙控操縱系統(tǒng)、偏濾器遙控操縱系統(tǒng)等七大關(guān)鍵部件的技術(shù)難度最大。三、等離子體物理學(xué)與核聚變?nèi)?、等離子體物理學(xué)與核聚變工程技術(shù)研究進(jìn)展工程技術(shù)研究進(jìn)展 2828SWIP3 3國際熱核實驗堆（國際熱核實驗堆（ITERITER）計劃簡介）計劃簡介我國承擔(dān)的我國承擔(dān)的1212個采購包個采購包( (實物貢獻(xiàn)實物貢獻(xiàn)) )一覽表：一覽表：磁體支撐（磁體支撐（100%100%、22.85 kIUA22.85 kIUA），包層第一壁），包層第一壁/ /包層屏蔽體包層屏蔽體(10%/40%(10%/40%、31.9 kIUA)31.9 k

28、IUA) ，氣體閥門箱和輝氣體閥門箱和輝光放電清洗系統(tǒng)（光放電清洗系統(tǒng)（88%88%、6.78 kIUA6.78 kIUA） ， 中子診斷系統(tǒng)中子診斷系統(tǒng) （中子通量測量、中子通量測量、2.0I kIUA）;修正場線圈修正場線圈 （100%、2.6 kIUA），），磁體引線磁體引線 （100%、26.1 kIUA），），運運輸輸小小車車和機械手系和機械手系統(tǒng)統(tǒng)（只做只做小車、小車、8.2 kIUA8.2 kIUA），光學(xué)測量系統(tǒng)（可見光譜測量、光學(xué)測量系統(tǒng)（可見光譜測量、3.3 kIUA3.3 kIUA）; ; 高壓變電站設(shè)備（高壓變電站設(shè)備（100%100%、21.0 kIUA21.0 kI

29、UA） ，交交-直流轉(zhuǎn)換（直流轉(zhuǎn)換（62%62%、50.0 kIUA50.0 kIUA） ;環(huán)向場磁體線圈導(dǎo)體環(huán)向場磁體線圈導(dǎo)體 （7%、15.05 kUA），），極向場磁體線圈導(dǎo)體（極向場磁體線圈導(dǎo)體（69%69%、51.2 kIUA51.2 kIUA）. . 三、等離子體物理學(xué)與核聚變?nèi)?、等離子體物理學(xué)與核聚變工程技術(shù)研究進(jìn)展工程技術(shù)研究進(jìn)展2929SWIP1、核聚變能源開發(fā)的進(jìn)程、核聚變能源開發(fā)的進(jìn)程四、熱核工程技術(shù)與示范堆、商用堆四、熱核工程技術(shù)與示范堆、商用堆3030SWIP 四、熱核工程技術(shù)與示范堆、商用堆四、熱核工程技術(shù)與示范堆、商用堆2 2、ITERITER與未來聚變示范堆和商用堆的區(qū)別與未來聚變示范堆和商用堆的區(qū)別聚變示范堆與商用堆在結(jié)聚變示范堆與商用堆在結(jié)構(gòu)上相似，商用堆經(jīng)濟(jì)性構(gòu)上相似，商用堆經(jīng)濟(jì)性能可能比示范堆高。能可能比示范堆高。ITER與示范堆、商用堆相與示范堆、商用堆相比，除沒有常規(guī)島（即熱比，除沒有常規(guī)島（即熱能轉(zhuǎn)換成電能的設(shè)備）外，能轉(zhuǎn)換成電能的設(shè)備）外，其它結(jié)構(gòu)相同，但規(guī)模上其它結(jié)構(gòu)相同，但規(guī)模上小一點。小一點。3131SWIP3.3.