期刊首页 优先出版 当期阅读 过刊浏览 作者中心 关于期刊 English

《中国工程科学》 >> 2018年 第20卷 第3期 doi: 10.15302/J-SSCAE-2018.03.004

可控核聚变科学技术前沿问题和进展

1. 中国科学院等离子体物理研究所,合肥 230031;

2. 北京应用物理与计算数学研究所,北京 100088

资助项目 :中国工程院咨询项目“我国能源技术革命的技术方向和体系战略研究”(2015-ZD-09) 收稿日期: 2018-06-13 修回日期: 2018-06-14 发布日期: 2018-09-04 15:35:53.000

下一篇 上一篇

摘要

可控核聚变能源是未来理想的清洁能源。国际磁约束聚变界近期研究的焦点是国际热核聚变实验堆(ITER)项目。本文介绍了ITER计划的科学目标和工程技术目标中的前沿问题,提出了我国磁约束聚变近期、中期和远期技术目标,制定了中国磁约束聚变发展路线图。在惯性约束聚变(ICF)领域,Z箍缩作为能源更具潜力。美国Sandia国家实验室Z/ZR装置的实验进展显著。我国在Z箍缩辐射源物理和驱动ICF技术路线,尤其是在驱动器与Z箍缩负载能量耦合物理方面开展了大量基础研究。笔者建议我国继续执行ITER国际合作计划,全面掌握聚变实验堆技术;积极推进中国聚变工程试验堆(CFETR)主机关键部件研发、适时启动CFETR项目的全面建设;支持新一代大电流脉冲功率实验平台建设,尽快实现Z箍缩聚变点火,探索Z箍缩驱动惯性约束聚变裂变混合堆。

图片

图 1

图 2

图 3

图 4

参考文献

[ 1 ] Wan Y X, Li J G, Liu Y, et al. Overview of the present progress and activities on the CFETR [J]. Nuclear Fusion, 2017, 57(10): 102009. 链接1 链接2

[ 2 ] Shimada M, Campbell D J, Mukhovatov V, et al. Progress in the ITER physics basis-chapter 1: Overview and summary [J]. Nuclear IdISVZ0.156 ΩR0 Lm~14nH L0~2nHV0 = 3.3[MV] sin2 (πt/205[ns]) Rloss~0.2 [Ω]IS+IdIS–IdLloadRload图 4 “聚龙一号”装置用于 Z箍缩实验的集总电路模型031中国工程科学 2018 年 第 20 卷 第 3 期Fusion, 2007, 157(21–22): 44.
Shimada M, Campbell D J, Mukhovatov V, et al. Progress in the ITER physics basis-chapter 1: Overview and summary [J]. Nuclear Fusion, 2007, 157(21–22): 44.

[ 3 ] 李建刚. 我国超导托卡马克的现状及发展 [J]. 中国科学院院刊, 2007, 22(5): 404–410.
Li J G. Present status and development of superconducting tokamak research in China [J]. Bulletin of Chinese Academy of Sciences, 2007, 22(5): 404–410. Chinese. 链接1 链接2

[ 4 ] 李建刚 . 托卡马克研究的现状及发展 [J]. 物理 , 2016, 45(2): 88–97.
Li J G. The status and progress of tokamak research [J]. Physics, 2016, 45(2): 88–97. Chinese. 链接1 链接2

[ 5 ] Deng J J, Xie W P, Feng S P, et al. Initial performance of the pri-mary test stand [J]. IEEE Transactions on Plasma Science, 2013, 41(10): 2580–2583.

[ 6 ] Deng J J, Xie W P, Feng S P, et al. From concept to reality— A review to the primary test stand and its preliminary application in high energy density physics [J]. Matter and Radiation at Ex-tremes, 2016, 1(1): 48–58. 链接1 链接2

[ 7 ] Ding N, Zhang Y, Xiao D L, et al. Theoretical and numerical re-search of wire array Z-pinch and dynamic hohlraum at IAPCM [J]. Matter and Radiation at Extremes, 2016, 1(1): 135–152. 链接1 链接2

[ 8 ] 彭先觉. Z 箍缩驱动聚变裂变混合堆: 一条有竞争力的能源技术途径 [J]. 西南科技大学学报, 2010, 25 (4): 1–4.
Peng X J. Z-pinch fusion fission hybrid reactor, the energy technology road with great competitive power [J]. Journal of Southwest University of Science and Technology, 2010, 25(4): 1–4. Chinese. 链接1 链接2

[ 9 ] 薛创, 丁宁, 孙顺凯, 等, 脉冲功率驱动器与Z 箍缩负载耦合的全电路数值模拟 [J]. 物理学报, 2014, 63(12): 219–227.
Xue C, Ding N, Sun S K, et al. Full circuit model for coupling pulsed power driver with Z-pinch load [J]. Acta Physica Sinica, 2014, 63(12): 219–227. Chinese.

[10] 李正宏, 黄洪文, 王真, 等. Z 箍缩驱动聚变– 裂变混合堆总体概念研究进展 [J]. 强激光与粒子束, 2014, 25(10): 1–7.
Li Z H, Huang H W, Wang Z, et al. Conceptual design of Z-Pinch driven fusion fission hybrid power reactor [J]. High Power Laser and Particle Beams, 2014, 25(10): 1–7. Chinese. 链接1 链接2

相关研究