聚變目前發(fā)展的現(xiàn)狀及我所磁約束聚變研究應該發(fā)展的一

1、聚變目前發(fā)展的現(xiàn)狀及我所磁約束聚變目前發(fā)展的現(xiàn)狀及我所磁約束聚變研究應該發(fā)展的一些考慮聚變研究應該發(fā)展的一些考慮穩(wěn)態(tài)先進磁約束聚變堆基礎物理穩(wěn)態(tài)先進磁約束聚變堆基礎物理和相關工程技術的發(fā)展研究和相關工程技術的發(fā)展研究受控核聚變變研究的途徑受控核聚變變研究的途徑磁約束反應堆的基本概念磁約束反應堆的基本概念大型托卡馬克一覽大型托卡馬克一覽托卡馬克的發(fā)展托卡馬克的發(fā)展托卡馬克的研究現(xiàn)狀托卡馬克的研究現(xiàn)狀有效的加熱有效的加熱-JET-JET高參數(shù)放電高參數(shù)放電Ip=1.9MA, BT=2.0T, ne=1.4x1020m-3電流驅動電流驅動-各種方式均顯成效各種方式均顯成效NBNICD+ECRH反應堆

2、所需的驅動效率基本達到反應堆所需的驅動效率基本達到全波電子回旋驅動全波電子回旋驅動全新的研究領域全新的研究領域穩(wěn)定性的研究：穩(wěn)定性的研究：高效運行空間大大拓寬高效運行空間大大拓寬ECCDECCD抑制新經(jīng)典撒裂模：抑制新經(jīng)典撒裂模：近兩年國際穩(wěn)定性研究的新亮點近兩年國際穩(wěn)定性研究的新亮點高約束模的研究前沿：高約束模的研究前沿：-朝著穩(wěn)態(tài)高效方向進軍朝著穩(wěn)態(tài)高效方向進軍穩(wěn)態(tài)穩(wěn)態(tài)H-H-模的研究模的研究能量及粒子控制能量及粒子控制-先進偏濾器：超過密度極限先進偏濾器：超過密度極限H H模的實現(xiàn)模的實現(xiàn)Shot 16392BT = 1.9T, PLHCD = 300KW, N = 2.9, f = 2

3、.45GHz從現(xiàn)有托卡馬克過渡到商業(yè)聚變堆從現(xiàn)有托卡馬克過渡到商業(yè)聚變堆尚需解決的問題尚需解決的問題中國學院等離子體物理研究所 ASIPPASIPP中國科學院等離子體物理研究所 ASIPPASIPP托卡馬克的未解問題托卡馬克的未解問題等離子體所聚變研究的發(fā)展方向等離子體所聚變研究的發(fā)展方向 面對人類對能源的巨大需求，進行戰(zhàn)略新能源的開發(fā)并面對人類對能源的巨大需求，進行戰(zhàn)略新能源的開發(fā)并由此帶動等離子體科學的發(fā)展。由此帶動等離子體科學的發(fā)展。 近期主要依托近期主要依托HT-7HT-7超導托卡馬克超導托卡馬克, ,進行穩(wěn)態(tài)先進磁約束進行穩(wěn)態(tài)先進磁約束聚變堆物理基礎和相關工程技術的發(fā)展研究聚變堆物理

4、基礎和相關工程技術的發(fā)展研究. .試圖解決試圖解決先進高參數(shù)穩(wěn)態(tài)運行這一前沿課題。先進高參數(shù)穩(wěn)態(tài)運行這一前沿課題。 幾年后連續(xù)過渡到幾年后連續(xù)過渡到 “ “九九五五”國家大科學工程國家大科學工程HT-7UHT-7U大型大型非圓截面超導托卡馬克上進行。非圓截面超導托卡馬克上進行。奠定本所在國際受控界奠定本所在國際受控界的重要地位。的重要地位。 也將為我國在本世紀也將為我國在本世紀2020年代，建造聚變年代，建造聚變裂變混合實驗裂變混合實驗堆，應用聚變能，擴大裂變能資源，減小裂變廢物的污堆，應用聚變能，擴大裂變能資源，減小裂變廢物的污染并進而最終過渡到純聚變堆奠定物理和工程技術基礎染并進而最終過渡

5、到純聚變堆奠定物理和工程技術基礎。穩(wěn)態(tài)運行的關鍵科學問題穩(wěn)態(tài)運行的關鍵科學問題 穩(wěn)態(tài)等離子體與壁的相互作用及其控制；穩(wěn)態(tài)等離子體與壁的相互作用及其控制； 無感電流驅動物理機制、效率及對穩(wěn)態(tài)等離子體的影響；無感電流驅動物理機制、效率及對穩(wěn)態(tài)等離子體的影響； 各種穩(wěn)態(tài)運行條件下破裂的產(chǎn)生、避免及其控制；各種穩(wěn)態(tài)運行條件下破裂的產(chǎn)生、避免及其控制； 建立等離子體電流的過程及其優(yōu)化；建立等離子體電流的過程及其優(yōu)化； 先進穩(wěn)態(tài)第一壁結構及材料；先進穩(wěn)態(tài)第一壁結構及材料； 穩(wěn)態(tài)等離子體的加料、排灰、熱平衡及其控制；穩(wěn)態(tài)等離子體的加料、排灰、熱平衡及其控制； 偏濾器物理及其在穩(wěn)態(tài)運行中的作用；偏濾器物理及其

6、在穩(wěn)態(tài)運行中的作用； 邊界等離子體物理及位形控制在穩(wěn)態(tài)運行中的作用；邊界等離子體物理及位形控制在穩(wěn)態(tài)運行中的作用； 可穩(wěn)定運行的改善等離子體約束狀態(tài)的獲得及其物理機制?？煞€(wěn)定運行的改善等離子體約束狀態(tài)的獲得及其物理機制。 穩(wěn)定重復的穩(wěn)定重復的高參數(shù)穩(wěn)態(tài)運行高參數(shù)穩(wěn)態(tài)運行 1010秒量級秒量級, ,IpIp=120-150kA,Te=120-150kA,Te1keV,P1-2MW, t -10001keV,P1-2MW, t -1000 E E 穩(wěn)態(tài)穩(wěn)態(tài)H H模模( (t:50-100t:50-100 E E) )的實現(xiàn)及機理研究的實現(xiàn)及機理研究 t tH H 1.5-2.0s, H 1.5-2

7、.0s, H9898 =0.8-1.0, P =0.8-1.0, Pthth 1MW, 1MW, EE15ms15ms 超長脈沖高穩(wěn)等離子體的實現(xiàn)；超長脈沖高穩(wěn)等離子體的實現(xiàn)； IpIp 100kA, n 100kA, ne0e01.0 x101.0 x101919m m-3-3, t = 20-60s, t = 20-60s 高參數(shù)非感應電流驅動的實現(xiàn)及相關物理高參數(shù)非感應電流驅動的實現(xiàn)及相關物理 IpIp 150kA, Te 150kA, Te 1.0keV, n 1.0keV, ne0 e0 2.0, Vp2.0, Vp=0, t5 .0s=0, t5 .0s 有效穩(wěn)態(tài)波加熱的工程技術和

8、物理有效穩(wěn)態(tài)波加熱的工程技術和物理 P=1-2MW, TeP=1-2MW, Te1.5keV, Ti1.5keV, Ti1.0keV, t 5s1.0keV, t 5s 射頻壁處理技術的全面完善及機理的研究。射頻壁處理技術的全面完善及機理的研究。 豐富物理實驗：豐富物理實驗：MHDMHD、誤差場、邊界及輸運等、誤差場、邊界及輸運等 5 5篇篇PRL,20PRL,20項基金項目，項基金項目，100100篇篇SCISCI文章文章, , IAEA key noteIAEA key note報告報告. .、 國際磁約束聚變穩(wěn)態(tài)運行研究的重要基地；國際磁約束聚變穩(wěn)態(tài)運行研究的重要基地； 國家最重要的磁約束聚變研究中心之一。國家最重要的磁約束聚變研究中心之一。先進聚變先進聚變裂變混合堆物理基礎及裂變混合堆物理基礎及堆工程的概念設計堆工程的概念設計 多種磁約束聚變混合堆的優(yōu)化概念設計多種磁約束聚變混合堆的優(yōu)化概念設計托卡馬克型混合堆托卡馬克型混合堆低環(huán)徑比混合堆低環(huán)徑比混合堆 聚變驅動的潔凈核能系統(tǒng)的工程可行性和關鍵技聚變驅動的潔凈核能系統(tǒng)的工程可行性和關鍵技術發(fā)展術發(fā)展 中子學、