核聚變與等離子體物理-中國核聚變研究

1、中國核聚變研究,中國的聚變研究 － 磁約束 中國的磁約束聚變研究計劃 系統(tǒng)的開始于1970年代。主要由兩個專業(yè)研究所（核工業(yè)西南物理研究院 — SWIP和中國科學院等離子體物理研究所 — ASIPP）從事高溫等離子體和聚變工程研究，中國科大、清華大學、華中科大先后涉入磁約束研究領域。主要研究途徑為托卡馬克，唯一的球形托卡馬克裝置由中國科學院物理研究所與清華大學工程物理系共同建設，2003年投入運行。,自80年代后期，國家開始

2、啟動支持基礎研究的計劃，支持力度逐漸加大。磁約束聚變因此而得到較大的發(fā)展，呈現(xiàn)出強上升的勢頭，一些工作開始站在國際聚變研究的前沿。但是總的綜合實力還有相當?shù)牟罹啵环矫媸峭度胗行┎蛔?，另一方面是缺乏強有力的高技術基礎支持。,主要研究裝置有：,其中CT-6B為中國第一臺托卡馬克，EAST全超導托卡馬克屬國家重大科學工程，HT-7、HL-2A系引進重建，TEXT-U為引進。,左上：HL-2A 由ASDEX改建，2003建成，已開始實驗。首期

3、投資0 .9億，二期0 .7億，已開始執(zhí)行。核工業(yè)西南物理研究院（ SWIP ）,右下：HT-7超導托卡馬克，1995建成。等離子體物理研究所（ASIPP）,左上：EAST（HT-7U）超導托卡馬克國家大科學工程項目，2005年建成，國家投資1.65億元，總投資約2億。ASIPP,右下：SUNIST，中國唯一的球形托卡馬克，清華大學、中科院物理所。,左上：HL-1M，國內(nèi)長期實驗的重要裝置之一，SWIP,右下：我國首臺托卡馬克，中科院物

4、理所。,KT-5C，重要的基礎實驗、診斷開發(fā)和教學裝置，中國科技大學。,近三十的發(fā)展，我國的聚變研究成為受到國際聚變界關注的力量 盡管從投入的強度看，比較發(fā)達國家甚至發(fā)展中國家（如韓國、印度）還有差距，裝置規(guī)模還處于接近第二代托卡馬克的水平。但我國的聚變研究已開始與國際的先進課題接軌，出現(xiàn)了個別的原創(chuàng)性成果，受到了國際同行的重視，如：超音速工作氣體注入、超導裝置的特殊壁處理模式等。,特別是超導托卡馬克運行和它所提供的長脈沖運行條件，

5、使我國聚變研究成為世界上極少數(shù)能提供這樣的實驗平臺并掌握了超導、低溫全過程經(jīng)驗的國家。以我為主的國際合作研究近年來取得了發(fā)展。在美國退出ITER后，國家支持EAST超導托卡馬克工程充分表達了國家對長遠能源研究的關切。 EAST的成功將使我國處于國際磁約束實驗研究的前列，吸引國際聚變科學家的參與，ITER提供必要的運行和實驗經(jīng)驗。,但是應該看到我國的聚變研究與國際的差距仍然明顯: 缺乏提升聚變研究整體水平所需的一些關鍵裝備和技

6、術，聚變工程相關領域的發(fā)展與裝置的發(fā)展難以匹配。特別是高功率的輔助加熱裝備、大型時空分辨的診斷、新材料研制的工藝等。 理論的研究還缺乏面上基礎的支持，理論研究的隊伍日漸單薄。,這與多方面因素有關。韓國投入ITER的分擔費用由工業(yè)承擔60%，日本工業(yè)直接支持其國內(nèi)的聚變研究、參與聚變工程的研發(fā)。我國的工業(yè)部門對聚變這類的大科學工程的關注缺乏動力及鼓勵機制，研究所直接承受裝置和工程發(fā)展的壓力。 希望通過ITER的建設，能夠改變局

7、面，促進我國聚變研究向著聚變能的應用方向得到均衡發(fā)展。,中國的聚變研究 － 慣性約束 因為這一約束途徑有著模擬核爆炸的中間應用而得到了穩(wěn)定、系統(tǒng)的支持，二十余年來在激光器、靶、激光與靶相互作用等方面都取得了很大進展。 我國激光慣性約束聚變的研究起步在國際上說還較早。在60年代即已進行用激光打氘靶出中子實驗，以后主要在增大激光的能量和提高光束品質(zhì)方面努力。1987年神光Ⅰ號裝置建成，共有兩路激光輸出，每路激光800J，脈

8、寬1ns。,在神光Ⅰ裝置上開展了許多高功率激光和等離子體相互作用的研究。1984年，在上海高功率激光物理聯(lián)合實驗實建造神光II，它有八路激光，總能量為6kJ，三倍頻后的輸出能量約為3kJ。 另外，中國原子能科學研究院已建成一臺氟化氪分子激光裝置天光I號，它共有6束激光，激光能量為100J，已用于研究短波長高功率激光和等離子體的相互作用。,中國的慣性聚變界在快點火的研究中也跟上了世界的步伐： 中科院物理所建立起了具有國際先進