能源核能结课论文-受控核聚变的研究发展

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1、南京理工大学《新能源技术》课程报告姓名学号：学院(系):自动化学院专业:电气工程题目:受控核聚变的研究发展组别第8组核能任课教师硕士导师2015年6月16号7受控核聚变的研究发展摘要：本文首先概述了受控核聚变能源的发展状况。接下来分析了受控核聚变的定义，以及当今受控核聚变的主要研究途径和面对的难题。磁约束核聚变和惯性约束核聚变是当今研究受控核聚变的两种主要研究途径。在磁约束核聚变中，本文首先讲解了该方式的原理。然后分析了托卡马克装置的工作原理。接着分析了我国磁约束核聚变的发展。在惯性约束核聚变中，首先讲解了该方式的基本原理。然后介绍了美国的NIF装置的发展状况，以及我国神光工程在约束核

2、聚变中研究。人们研究核聚变的脚步依然在向前迈着，不久的将来一定能实现可控的核聚变。关键词：受控核聚变；磁约束核聚变；惯性约束核聚变ResearchanddevelopmentofcontrollednuclearfusionABSTRACT：Thispapertellsthedevelopmentofcontrollednuclearfusionenergyatthefirst.Thenitanalyzesthedefinitionandthemainresearchmethodsandtheproblemsofcontrollednuclearfusion.Magneticconfi

3、nementfusionandinertialconfinementfusionaretwomainresearchapproachesinthestudyofcontrollednuclearfusion.Thispaperexplainstheprincipleofmagneticconfinementfusionfirstly.Thenitanalysistheworkingprincipleoftokamak.ItalsoanalyzesthedevelopmentofmagneticconfinementnuclearfusioninChina.Intheinertialco

4、nfinementfusion,thepaperfirstlyexplainsthebasicprincipleofthemethod.ThenthispaperintroducesthedevelopmentoftheNIFdeviceinAmericanandSGengineeringinnuclearfusionresearchinChina.Peoplestillinsistonthestudyofnuclearfusion,peoplewillbeabletoachievecontrollednuclearfusioninthefuture.KEYWORDS：controll

5、ednuclearfusion;magneticconfinementfusion;inertialconfinementfusion71引言能源与生活息息相关。我们不得不承认，我们正面临着前所未有的能源危机。开发利用新能源已是迫在眉睫的任务了。当前，核能就是新能源开发中的一个重要主角。核能的来源有裂变和聚变。裂变已经广泛用于发电领域。全球的核电站已达到400多座。由于核聚变反应时需要极高的温度，因此核聚变的实现是一件十分复杂且非常困难的事情。对于核聚变发电，我们还有一段相当长的距离要走。但是核聚变和核裂变比较有两个重大的优点：一是核聚变不会产生长期和高水平的核辐射，不会留下核废料，二

6、是地球上蕴藏的核聚变原料比核裂变的原料要多的多。按目前世界的能量消耗，地球上蕴藏的核聚变能量，可以让全球使用100亿年。现在，我们还面临着如何控制核聚变的过程和如何将热量引出来进行发电的难题。一旦解决这些复杂的技术问题，整个世界的能源问题将将得到彻底的解决。正因为核聚变有着长远的意义，世界发达国家不断地投入大量的人力，物力和财力对它进行研究开发。2受控核聚变的发展背景核聚变释放着巨大的能量，从20世纪50年代开始，人们就没有停止它的研究。利用核聚变制造氢弹不是人类的最终目的，和平利用核聚变才是长远的目的。2.1核聚变反应核聚变是指利用质量小的原子，如氢的同位素氘和氚，在一定的条件下（如

7、超高温和高压）发生的原子核的相互7聚合作用，生成新的重原子核的反应。它的中间过程中，发生了质量亏损，由爱因斯坦的质能方程，可以得知反应中存在着能量的释放。太阳释放的能量，就是通过大量的轻核聚变产生的，并且以光的形式向外释放。反应如图1所示。图1核聚变反应采用氘和氚发生核聚变反应时，其反应的方程式如下：从这个反应方程式可以看出，反应物的质量大于生成物的质量。中间过程发生了质量亏损，这些亏损的质量转化为17.6MeV能量。地球上氘的含量极为丰富，1