核聚变如何发电

来源：百度文库 编辑：超级军网 时间：2024/05/01 12:10:18
我只知道聚变产生能量，但是如何把产生的能量转化为电能，另外EAST中提到的圆截面放电，什么是圆截面放电？请各位大大科普一下。我只知道聚变产生能量，但是如何把产生的能量转化为电能，另外EAST中提到的圆截面放电，什么是圆截面放电？请各位大大科普一下。
这个，也不太清楚，好像是类似磁流体发电的高温等离子体发电。
我也不清楚，谷歌大婶给我一个PPT,我直接看晕掉了

http://www.ipp.ac.cn/D06/07%E5%B ... E6%96%8C2006-08.ppt
核聚变的高温等离子通过热辐射使反应室壁加热,通过反应室壁上的冷却系统里的载热介质导出热量,然后产生水蒸汽,带动汽轮机发电.
你这个是比较土的办法，用于吸收惯性约束的小爆炸能量可以，
但是托卡马克装置用的是磁流体发电原理抽出能量。
请问这个磁流体发电是如何运行的?
:D 还是烧开水
用冷却剂把热量从包层带出来，本质上和烧开水还是类似的，不过冷却剂可以有很多种方案，可以是水，氦，也可以是锂，铅锂合金等。主要取决于包层的设计。不过现代托卡马克的设计要求80%以上的热量由偏滤器带出，这对偏滤器的设计将是严峻的考验。
圆截面放电这个问题比较复杂，一时半会儿也说不清，托卡马克里的等离子体是受磁约束的，非平衡的，组成系统的电子和离子等带电粒子在电磁场下运动，而带电粒子的运动又会产生磁场，从而又影响带电粒子的行为。
简单的说可以把等离子体看作导体，里面通过电流就叫放电。
原帖由 diamond_1 于 2008-12-30 15:55 发表
请问这个磁流体发电是如何运行的?

以前只看过煤炭的磁流体发电，使用特殊的方法使煤燃烧到几千度，呈现出等离子体形态，然后再以接近音速通过磁场，切割磁力线发电。核聚变应该也差不多。
这个好处是发电效率很高，坏处是产生磁场的电极很容易烧蚀，从我出生前1980年这个就很火，不过到现在也没见有什么成果！
核聚变相较裂变有什么优势呢？
无辐射，无污染，能量密度高，原料提取方便。
还有个问题像美国国家点火装置那种激光引发聚变的设备，如何发电？
ITER就是烧开水发电。
氦3 到底好不好使

从月亮上运回，会不会变化而不能用了
楼上的。。。。。。
学习了，以前还以为是烧开水为主的[:a6:]
;P 烧开水就是热交换的基本形式，不管烧什么都跑不出去介个
能量密度高？可以这么理解吗：单位质量的聚变燃料比裂变燃料能更多的转化为有效的可利用的热量，而不是像裂变那样打量变成辐射？两者差距有多大？
原帖由 involute 于 2008-12-30 19:44 发表
无辐射，无污染，能量密度高，原料提取方便。
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原帖由 panda123 于 2008-12-30 20:46 发表
还有个问题像美国国家点火装置那种激光引发聚变的设备，如何发电？

这应该是惯性约束吧
那种东西
用好多束高能激光把表面高速蒸发
靠蒸发时候需要的动量反冲压缩剩下的
然后就是氢弹爆炸的微缩版
那么变态的环境下能量会向各个方向球面扩散样辐射的
用磁场控制感觉上有点难
估计只能烧开水
是烧开水
MHD发电现在问题很多，应该会晚于MHD推进成熟
反应堆达到发电应用相应的输入输出功率比之后，最难的不是如何发电，是反应堆壁，在长期强烈的核辐射之下如何保持应有的结构功能。核裂变因为反应本身需要的条件不高辐射更多的会被慢化剂吸收，难度小得多。
现在广泛应用比较成熟的就是烧开水，汽轮机发电，不需要争论的，和火力发电一样，我们实习的时候参观的就是这个。
原帖由 tangsong 于 2008-12-30 18:49 发表
核聚变相较裂变有什么优势呢？

最大的优势就是原料多，如果算氘-氘的话可以用上百亿年。
其他优势么，如不产生高放核废料，当然放射性还是有的，不过衰变期都很短。
缺点么就是太难，如果能搞定，价格也不会便宜，磁约束是铁定贵，惯性约束倒是有潜力做到便宜，不过离目标比磁约束还远。
原帖由 xjx 于 2008-12-31 23:58 发表


帮你补充一下
还有就是如果发生泄露，会因为反应环境的改变，等离子温度降低，反应立即停止
也就是没有类似切尔诺贝利那种事故发生的可能性
还有他多少还是有辐射的，不过产物的半衰期很短
当然这只是限于氘 ...

最没辐射的是氘-氦3，压根就不产生中子，能量也高18.4兆电子伏。不过实现的难度最大，比氘-氚和氘-氘高几个数量级。最容易的是氘-氚，不过产生的高能中子让人头疼，而且氚自然界不存在，在包层中自己生成。中间的是氘-氘，优点是原料多，缺点是能量小，实现难度也比氘-氚大。
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原帖由 xjx 于 2009-1-2 12:34 发表

其实我还是不明白，他怎么把生成的氦4和氘分开？
难道就靠质量亏损造成的荷质比差别？:o
还有对于荷质比差别较大的原子核(比如氘-氦3)，持续在同一空间内的磁约束又怎么实现，应该就是你说的难度所在吧

氦4和氘化学性质差得天远。:D
氦3和氦4差很远的……同学……
原帖由 马甲2 于 2009-1-2 13:42 发表

氦4和氘化学性质差得天远。:D


可是在商业堆上，他如何不停堆的分离呢，运转中堆内用化学方法基本不可能
不停的加不停地抽出来冷却然后用化学方法分离？
这样的话要重新加热加速，不划算啊
说实话当时我只在east上面看到一个加注燃料的加速的东西
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He4就是常见的氦啊，和氘还是有相当的区别的
不停堆分离？这个貌似难度有点大
原帖由 xjx 于 2009-1-2 14:58 发表
我说的是氘和生成的氦4。同学
虽然我可能菜，不过也请你看清楚了:handshake
PS：我前面说得不清，我的要求是在反应不停止情况下分离
就是高温等离子体状态，不然冷却分离然后在加热加速太麻烦了，效率也太低

不停堆，由偏滤器排出。偏滤器的主要功能是屏蔽来自器壁的杂质，减少对中心等离子体的污染，排出来自中心等离子体的粒子流和热流和反应过程中所产生的氦灰。
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请问核聚变持续的时间为什么那么短？
原帖由 panda123 于 2009-1-3 09:09 发表
请问核聚变持续的时间为什么那么短？

磁场约束的等离子体不是绝对稳定的,总有各种扩散而逃出磁场的约束,等约束失效的时候核聚变就结束了.
35楼的是合工大还是科大的啊？我们实习那会也去过那里，那时侯EAST还在建设中。
原帖由 冷思 于 2008-12-31 10:50 发表
氦3 到底好不好使

从月亮上运回，会不会变化而不能用了

变化而不能用了;P
另外，你们这些地球人那低劣的技术还用不了氦3。:D
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