核反應釋放的能量相當於相同質量的物質釋放的化學能的數十萬倍至百萬倍。核反應有核裂變、核聚變兩種形式。一個重核在中子的轟擊下分裂成高能碎片的反應叫做核裂變，主要反應物是稀少的放射性元素鈾、鈽等，如核子彈爆炸；兩個輕核發生碰撞結合成重核的反應叫做核聚變，主要反應物為氫的同位素氘和氚，如氫彈爆炸、太陽發光發熱等。現在占發電量比重較大的核電站就是在控制之下的裂變能利用。
基本介紹
- 中文名：超導托卡馬克可控熱核聚變
- 類別：核聚變
- 類型：可控
- 領域：基礎科學、工程科學和信息科學等
可控熱核聚變是海水中富含的氘、氚在特定環境和超高溫條件下使其實現核聚變反應，以釋放巨大能量，世界各國科學家為此已奮鬥半個多世紀。在煤炭、石油一次性能源日漸枯竭且難以抑制環境污染的時候，清潔、安全而且原料取之不盡的可控熱核聚變，成為本世紀中葉人類替代能源的希望所在。可控熱核聚研究涵蓋基礎科學、工程科學和信息科學等多個領域，吸引了全世界的關注。美國、歐洲、日本等已開發國家均為此投入巨額資金。
托卡馬克是一環形裝置，通過約束電磁波驅動，創造氘、氚實現聚變的環境和超高溫，並實現人類對聚變反應的控制。受控熱核聚變在常規托卡馬克裝置上已經實現。但常規托卡馬克裝置體積龐大、效率低，突破難度大。上世紀末，科學家們把新興的超導技術用於托卡馬克裝置，使基礎理論研究和系統運行參數得到很大提高。
2006年9月28日，中國耗時8年、耗資2億元人民幣自主設計、自主建造而成的新一代熱核聚變裝置EAST首次成功完成放電實驗，獲得電流200千安、時間接近3秒的高溫電漿放電。EAST成為世界上第一個建成並真正運行的全超導非圓截面核聚變實驗裝置。
