英語翻譯：

【化】 Tokamak

相關詞條：

1.tokomak  

分詞翻譯：

托的英語翻譯：

entrust; hold in the palm; plead; set off; sth. serving as a support
【化】 Torr
【醫】 pad; support

卡的英語翻譯：

block; calorie; checkpost; clip; get stuck; wedge
【化】 calorie
【醫】 c.; cal.; calorie; calory; chi; small calorie

馬克的英語翻譯：

mark
【經】 mark

專業解析

托卡馬克（Tokamak）是一種利用磁約束原理實現可控核聚變的環形真空室裝置，其名稱來源于俄語縮寫"тороидальная камера с магнитными катушками"（環形磁線圈室）的音譯。該裝置通過以下核心機制工作：

1. 磁場約束體系

   在環形真空室内，超導磁體産生的環形磁場與等離子體電流生成的極向磁場疊加，形成螺旋狀磁力線。這種複合磁場可将溫度達億攝氏度的等離子體約束在真空室中央，避免其接觸器壁造成能量損失。

2. 能量轉化原理

   氘氚燃料在高溫高壓下發生核聚變反應，釋放中子動能與α粒子能量。中子動能通過包層材料轉化為熱能，最終驅動蒸汽輪機發電；α粒子能量則通過電磁波形式維持等離子體溫度。

3. 關鍵技術參數

   • 等離子體電流：兆安培級（MA）

   • 約束時間：秒量級

   • 三重乘積指标（nTτ）：需達到勞森判據臨界值

   $$ nTtau > 3 times 10^{21} , text{keV·s·m}^{-3} $$

   式中n為等離子體密度，T為溫度，τ為約束時間。

目前全球最大的托卡馬克裝置ITER（國際熱核聚變實驗堆）正在法國建設中，該項目由中國等35個國家共同參與，其設計聚變功率可達500兆瓦。

網絡擴展解釋

托卡馬克（Tokamak）是一種利用磁約束實現受控核聚變的環形容器，其名稱源自俄語“Токамáк”（環形、真空室、磁、線圈的縮寫）。以下是其核心要點：

1.基本定義與起源

• 托卡馬克由蘇聯庫爾恰托夫研究所的阿齊莫維齊等人在20世紀50年代發明，旨在通過磁場約束高溫等離子體，模拟太陽核聚變過程。
• 結構上，它是一個環形真空室，外部纏繞線圈，通電後形成螺旋磁場，将等離子體加熱至數億攝氏度以實現核聚變。

2.核心結構與磁場原理

• 環形磁場：由外部線圈産生環向磁場，約束等離子體沿磁力線螺旋運動。
• 極向磁場：等離子體自身電流産生極向磁場，與環向磁場疊加形成螺旋磁場，增強穩定性。
• 加熱系統：通過歐姆加熱（等離子體電流）、中性束注入或微波加熱，使溫度達到核聚變條件（如氘氚反應需超1億攝氏度）。

3.關鍵組件與功能

• 真空室：容納等離子體并維持超低壓環境。
• 線圈系統：包括環向場線圈（維持主磁場）、極向場線圈（控制等離子體形狀）和歐姆線圈（感應等離子體電流）。
• 偏濾器：排除聚變産物（如氦灰）并控制雜質。

4.發展現狀與挑戰

• 目前托卡馬克已實現4.4億攝氏度的等離子體溫度（遠超核聚變需求），但需解決能量淨增益（輸出能量＞輸入能量）和長時間穩定運行問題。
• 國際熱核聚變實驗堆（ITER）是當前最大的托卡馬克項目，旨在驗證聚變能源可行性。

5.科學意義

• 若成功實現可控核聚變，将提供近乎無限的清潔能源，解決能源危機與環境污染問題。

如需進一步了解技術細節或最新進展，可參考中國科學院或ITER項目的公開資料。

分類

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