欧洲联合环
简介欧洲联合环,简称JET,是世界上最大的聚变反应堆。
欧洲联合环
规模:它环状的反应堆镶嵌在一个直径15米、大约20米高的容器内。
位置:位于英国牛津郡的卡勒姆科学中心。
用途:模拟赋予太阳能量的聚变过程。其背后的想法十分简单:将氢同位素的混合体加热到1亿度,使原子核发生聚变反应,产生氦原子,中子和大量的能量。
成本:重建JET将耗资大约12亿美元。
后继者:国际上的聚变反应研究人员希望建设一个叫做“国际热核聚变反应堆”(ITER)的反应堆,它的体积将是JET的6倍。如果一切顺利,它将成为世界上最大的聚变反应堆。
工作原理将燃料加热到能够导致聚变反应的温度并保持这个温度是极度困难的。JET的科研小组将0.1克冷的氢燃料喷入反应堆,并用无线电波、电流和粒子束产生的冲击波来加热。氢原子很快甩掉了它们的电子,产生热得足以使原子核发生聚变的离子和电子的等离子体。
JET利用了一个事实:磁场会使带电粒子发生偏转。螺旋形强磁场会防止等离子体撞到反应堆内壁上。如果等离子体撞到反应堆内壁上,会冷却下来,从而使聚变反应无法进行。
为什么这么大:大型机器更能够保留热量。将等离子体同较冷的反应堆内壁隔绝是维持聚变反应的关键。同较小的机器相比,在大型机器中,热量散逸的时间较长。
现状该反应堆保持着聚变产生能量的世界纪录。但是在首次进行聚变反应13年之后,JET仍没有达到一个临界点——产出能量等于加热等离子体所需要的能量。
工作人员有来自20个国家的600名研究人员为欧洲联合还计划服务,JET联合计划领导人是维斯特尔(Wüster)。
研究进展1.英国《原子》1988年9月号第35页报道:1983年6月25日,联合欧洲环产生第一个等离子体脉冲。五年来,实验计划已完成了一半以上。目前,联合欧洲环正在运行中,其性能已接近设计指标。该托卡马克装置在近5年来的等离子体运行中,没有发表有关诊断、加热和燃料丸注入系统方面的文章。控制室几乎没有变化,因而,人们在一天中只能得到非常有限的诊断信息。
2.学术期刊《 真空与低温 》 2006 年2期 中国环流器HL和欧洲联合环JET的检漏技术进展 THE PROGRESS OF LEAK DETECTION TECHNOLOGY IN CHINESE HL AND EUROPEAN JET TOKAMAKS 报道:对HL环流器系列装置,开发了蒽-丙酮荧光液渗透检漏用于真空内衬的零部件检漏,灵敏度可以达到10-9Pa.m 3.s-1,示漏位置分辨小于0.5mm;对大容器真空检漏,采用四极质谱计和氦质谱检漏仪相配合的检漏法,对压力容器检漏,开发了真空罩吸枪-氦质谱检漏系统,还研制了适于抽除大量水汽的检漏真空机组。对氘氚放电的JET,使用普通的氦质谱检漏仪(扇形磁体型)受到真空室壁释放所吸留的氢同位素的、尤其是氘的严重干扰,因为示漏气体氦(4H e,4.0026u)与氘(D2,4.0282u)的质量数十分相近。在氦质谱检漏仪入口处串接选择性抽气泵——用液氮冷阱来抽除可凝气体、用分子筛泵或10K低温泵来抑制氢同位素本底,并前置一个涡轮分子泵来压缩加强采样气流等.这种加强组合能使原先的氦质谱检漏系统灵敏度提高3个量级以上。