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托卡马克装置是一种用于实现受控热核聚变的环形磁约束聚变装置。它利用强大的磁场来约束高温等离子体，使其在特定的环形空间内进行核聚变反应。以下是关于托卡马克装置的一些关键信息： 1. **工作原理**： - 托卡马克利用磁约束来控制等离子体，使其在环形的真空室内进行核聚变反应。等离子体中的带电粒子在磁场中做螺旋运动，从而被约束在环形的磁力线中。 2. **历史与发展**： - 托卡马克的概念最初由苏联科学家在20世纪50年代提出，并在1954年建成了第一个装置。 - 中国科学院等离子体物理研究所在2006年建成了世界上首台全超导托卡马克装置EAST，并成功进行了首次等离子体放电。 3. **EAST装置**： - EAST（Experimental Advanced Superconducting Tokamak），全称全超导托卡马克核聚变实验装置，也被称为“人造太阳”。 - EAST装置在2023年4月12日实现了403秒稳态高约束模式等离子体运行，刷新了托卡马克装置高约束模式运行的世界纪录。 4. **技术特点**： - 托卡马克装置采用超导磁体产生强大的磁场，能够在亿摄氏度的高温下维持等离子体的稳定。 - 装置集成了超高温、超低温、超高真空、超强磁场和超大电流等极限工况。 5. **科学目标**： - 托卡马克装置的科学目标包括实现高参数长脉冲稳态运行，验证未来聚变实验堆的可行性，以及探索聚变堆前沿物理问题。 6. **国际合作**： - 中国于2003年正式加入国际热核聚变实验堆（ITER）计划，EAST装置的研究成果为ITER项目提供了重要的实验基础。 7. **未来展望**： - 托卡马克装置的研究对于实现聚变能源的经济性、可行性具有重要意义，是人类寻找清洁、可持续能源的重要途径。 8. **环境与安全**： - 与核裂变相比，核聚变几乎不会带来放射性污染等环境问题，其原料可直接取自海水中的氘，来源几乎取之不尽。 托卡马克装置作为实现可控核聚变的主要途径之一，其研究和实验对于未来能源的发展具有深远的影响。中国在这一领域的进展显示了国家在高科技研究和国际科技合作中的重要作用。 |
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