核能源的利用.docx
《核能源的利用.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《核能源的利用.docx（12页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。
核能源的利用
核能源的利用
―――专题讲座
一、核能源在当今世界的作用
人类对核知识的认识已经有一个多世纪了，在此期间专家们在核领域不断的研究，发现了许多有益于人类的核能源，核能源对其他领域也产生了重要的影响和变化。
以前在世人的眼中核能就是屠杀、破坏、恐怖的代名词。
其实，人类对核能源持这种消极观念也是情有可原的，因为，第二次世界大战后期，世人目睹了美国首次利用核技术—原子弹袭击日本长崎和广岛的惨景。
在那以后，美国与前苏联之间展开的激烈的核军备竞赛，更使世人对核技术心有余悸，谈核变色。
当然，学者和专家们并没有忽视核技术的特殊价值，核科学家们将核技术应用到其他领域。
核技术通常指的是将天然铀通过核裂变转化为浓缩铀的一种技术。
当我们回顾放射性物质原料的发明史和核发明史时，我们发现，核发明者起初并没有滥用新技术进行反人类的意图。
物理学家在19世纪末发现了放射性物质及其威力，20世纪初，放射性物质被用于医学。
但是，第二次世界大战爆发后，科学家们开始研究用放射性物质制造核武器，在这方面的研究得到发展。
二战结束后，科学家们重新开始研究和平利用核技术的问题。
核能的最大用途就是生产电力，当今世界面临的最大问题之一就是能源短缺。
像石油、天然气和煤炭，这些化石燃料不但是污染源，而且终将耗尽。
此外，从石油中可以提炼石油化工产品或更有价值的产品，所以应该节约使用石油。
现在世界许多国家，特别是工业国家几乎都用核能发电。
世界16％的电也是通过核能保障。
世界六分之一的电由核电站生产。
现在许多国家还继续建造核电站，令人遗憾的是，发展中国家在此方面受到了列强们的阻挠，不让他们建核电站。
发展中国家人口众多，但他们只有39％的电力是核能发电。
这与人口和耗电量相比，发展中国家的核电站实在太少。
但是发达国家人口少，资源丰富却拥有更多的核电站。
现今，核技术的发展使医学也越来越受益于核技术，许多病症需要用放射性物质来治疗和预防。
如：
核放射和核药物对确诊和治疗癌症就有很大的功效。
科学家们制造了各种核放射仪器，用其确诊脑癌、肠癌、前列腺癌和乳腺癌。
这些机器对医生对病人对症下药提供了很大的帮助。
此外，核放射物还能确诊甲状腺、传染病、关节炎、贫血等病症，这使医学越来越依赖于核技术。
现今，可以用核能而发明的“CT”和“核磁共振”来确诊每个人身体不适的地方。
现在，有些手术是在激光和放射波的帮助下完成的，激光手术通常不流血和没有痛感。
有趣的是，正是这些制作核炸弹刹那间可以毁灭数百万人的核原料用在医学的话，可以将人从死亡线上救活。
此外，“CT”和“核磁共振”的误诊率也非常低。
除人外，动物也可以受益于和平的核技术，如有些动物和牲畜的病是在核放射的帮助下确诊和治疗的。
换句话说，核技术对兽医的帮助也非常大，核技术对畜牧业产品质量的提高起有一定的作用，如，可以通过核技术处理保障畜牧业产品的卫生安全。
此外，核技术还可以改善动物的基因和饲养，以便使这些动物更有益于人类。
核技术对食品的影响也越来越大。
如有些容易腐坏的食品，现今可以通过核放射物处理就不易腐坏。
与此同时，专家们利用核技术消灭食物和植物中的病毒和细菌，从而延长食物的有效期。
核技术对食品的另一益处是改变植物基因、提高植物质量。
伊朗北部古尔冈市农业与自然资源学院的副校长拉希米扬博士说：
“核技术还能用于改变植物基因，以增加植物的种类，从中挑选优质品种。
科学家还能够利用核技术提高农作物的产量和质量，并且能够使农作物抵抗各种灾害。
核能还可以用于其他重要事务，如在核技术的帮助下，可以勘探地下水源，并且在核技术的帮助下发现水坝受损或水坝渗水。
此外，核技术还能淡化水、能扫雷。
现今，在许多国家的地下布满了地雷，致使数百万无辜者死于雷区。
综上所述，核技术是一门十分有益的知识，科学家们还正在研究将核技术用于其他非军事的领域。
至于世人对核产生的恐惧心理，那是因为西方、尤其是美国滥用核技术，将核技术用于军事目的制造出核武器，并在1945年用核武器屠杀日本人民所致。
总之，不应该因为美国和西方强权势力滥用核技术，而否认和平利用核能的核技术给造福于人类的积极作用。
最近几年在，石油价格的上涨和化石燃料对生态环境的污染，使世界许多国家都开始开发和利用核能。
此外，由于从石油和天然气中可以提炼出多种有价值的化工产品，各国开始限制从现有的石油和天然气中保障所需能源。
鉴于此，世界多数国家都倾向使用即节能又清洁的新能源，如：
太阳能、风力发电、地热发电等这些都是取之不尽，用之不竭的清洁能源。
但是，随着世界人口的飞速增长，这些能源产量根本满足不了世界70亿人口的需求。
此外，使用太阳能、风力产电、地热产电等能源还要受地理位置和季节的限制，因此，在这类能源资源方面大量投资只能收到一半效益，而非全部。
但是，核能源就不一样。
核能源是一种用一点铀矿可以生产数千兆电力的能源。
铀矿是世界多数国家都拥有的一种矿物，但是，将铀矿转成核能源，不但过程复杂，而且耗巨资。
因此，现今世界上只有有限的几个国家掌握有将铀矿转化成核能的技术，目前，世界上有许多核电站，这些核电站用来生产电力。
世界有数个国家的电力由核能保障。
现在，世界上有442座核电站工作，拥有核电站发电的国家依次有：
美国、法国、日本、俄罗斯、德国、韩国、乌克兰、加拿大、英国和瑞典，其中数个国家是当今世界主要的几个核燃料生产国。
数年前，欧洲自由民主党派、左翼党派，特别是欧洲的绿党提出了关闭核电站的口号，理由是核电站对生态环境构成威胁。
众所周知，核能是通过复杂的程序得到的，对核能源的使用需要采取严密的安全措施。
和先进的设备保护核设施。
否则在复杂的核能转换中出一个小错误，将对生态环境带来无弥补的损失和危险，因为人们至今对1986年乌克兰切尔诺贝尔核电站爆炸和前苏联及东欧的放射性物质泄漏事件记忆犹新。
上述两起事件发生后，绿色政党坚决要求停止核电站的核活动。
但是现在，人类对能源的需求越来越大，除了核能源外，人们别无选择。
专家们认为：
使用石油、天然气和煤炭这些廉价的化石燃料的时代已经结束。
现在，每天出产8800万桶石油，但是，世界石油出产量仍然有限。
如果再投资，也许最多能出产几百万桶石油。
然而，虽然石油增产了，但是仍满足不了中国和印度这样的经济增长率较高的大国需求。
近几年，中国和印度的经济增长速度非常快。
随着世界经济局势的快速变化和化石燃料将有的逐渐耗尽，人类除了使用非化石能源资源外，别无选择。
虽然核能源生产中会出现危险事故，但是，大量使用石油和天然气同样对地球气候产生负面影响。
如：
地球气候变暖引发暴风、洪水、干旱等，过去10年世界多数国家已面临这些自然灾害，而地球气候变暖的主要原因就是大量使用化石燃料所致。
从2005年起，各国执行《京都议定书》，尽可能减少化石燃料的使用，阻止地球气候变暖。
事实上，只有核能源可以解目前各国急需能源的燃眉之急，核能源不但能产电，而且核技术可以用于还在发展的工业、农业和医学领域。
发展中国家如果想缩短与发达国家的距离，首先发展经济，然后才能获得核技术。
现在掌握核技术的国家在军事、工业、农业和医学领域充分利用核能，甚至在讨论用核能发电的问题时，曾坚决反对使用核能的各国绿党也开始改变原来的强硬立场，德国就是其中之一。
德国的民主社会联盟和绿党自1998年掌控政权后就宣布：
现在运作的数个核电站2009年停止使用。
2005年9月18日德国提前举行大选，德国的民主社会党和基民党为组建联合政府达成的其中一个共识就是继续从事核活动，直到2020年。
德国的两大政党就此问题达成共识后，曾反对核电站活动的组织和绿党没有做出任何反对的表示。
看来，西方的所有政府、机构、党派和群众都接受使用核能的事实。
意大利就是明显的例证，意大利拥有四座核电站，1986年发生切尔诺贝里核电站发生泄漏事件后，意大利政府在该国绿党的施压下，停止了四个核电站的活动，但是，现在意大利政界和媒体提出重新启动这四座核电站的问题。
核能源在英法两个欧洲大国电力保障中占具有特殊的地位。
英法两国不但拥有核武库，而且用核电站保障着自己所需的大部分电力。
法国80％的电力由核电站保障，在此领域，法国位于世界第一。
现在大多数发达国家正在研究或实施建造新的核电站和延长核电站寿命的计划，他们在此领域投巨资作为重点项目研究。
此外，掌握核技术的国家还共同投资研发新的核技术。
鉴于核技术的不断发展，国际核俱乐部的成员国正努力互相借鉴经验，并共同投资研究新的核技术，这些核大国达成的共识之一就是美国、欧盟、中国、俄罗斯和日本共同投资120亿美元兴建第一座联合核电站。
联合核电站将效仿太阳能如何产电来生产能源。
就此问题，以上国家已进行多次谈判，原计划首座联合核电站由美、俄、中、日本和欧盟共同投资在法国兴建
众所周知，当今世界对能源的需求越来越大，全球现储藏的化石燃料根本无法保障未来的燃料需求，人类只能通过其他途径保障所需能源。
随着科学的发展，人类开发了核技术。
核技术的使用范围很广，如果正确使用核技术，无疑它将会造福于人类。
现今，核技术成了一个国家发展的标志。
核技术给人类带来了许多利益，其中之一就是人类可以充分利用核能解决能源问题。
核技术是一门复杂的技术，自1945年第一颗核弹在日本广岛爆炸后，核技术变成了一门绝密技术。
从此，谁获得核技术，谁就是世界军事强国。
因此，美国在日本广岛和长崎投放两颗原子弹后，前苏联立即投巨资开发核技术。
最终，美国向日本投放第一颗原子弹四年后，即1949年，苏联成功地试爆了自己的第一颗原子弹。
在前面的节目中，我们已经说过修建生产电力的核电站属和平利用核技术。
核技术的应用范围很广，它可用于工业、农业、畜牧业和医学等等。
可以说，铀产品将科技推向了更高的水平，并改变了人类现有的工业技术。
核技术的确越来越具有特殊的战略意义，所以，核技术成了发达国家不同于发展中国家的标志。
西方国家采取的总的方针政策是保持与发展中国家间的经济距离和让发展中国家长期依赖西方国家的尖端技术。
因此，西方国家一直阻止向发展中国家和贫穷国家转让复杂的新型科技技术。
发展中国家无疑成了西方旧技术的收购者，同时，也成了西方国家的消费品市场和西方国家廉价能源与矿物资源的保障者。
毋庸置疑，只要发达国家和发展中国家的关系不平等，这一状况仍将会持续。
现在以美国为首的西方国家不择手段垄断核技术正是因为这一原因。
当今，最令人遗憾的是，美国和西方核大国把发展中国家和平使用核能的活动大肆渲染为致力于发展核武器。
美国和西方有核国家以阻止大规模杀伤性武器扩散为由禁止其他国家获得核技术和核能源。
自第二次世界大战结束到前苏联解体，美苏两个东西方超级大国为了维护自己的核力量优势一直垄断着核技术。
国际原子能机构的成立，《禁止生产和扩散核武器条约》的签署，都是为了打破这一局势。
美苏两个超级大国清楚地知道核武器的破坏力。
美苏两国认为，如果失去对核武的控制，那么，美苏两国在国际秩序中的强权地位会受到威胁。
因此，在《核不扩散条约》中加上了一条削减核武的条款，这样既可以在国际会议中经常讨论阻止核武扩散的问题，又可以让人们渐渐忘记美苏必须彻底销毁核武的问题。
而印度、巴基斯坦、朝鲜和犹太复国主义政权乘美苏两个超级大国争执削减核武问题之际，获得了核武器。
以上四国至今还没有签署《核不扩散条约》。
自前苏联和东欧共产主义阵营解体后，整个世界格局发生了重大变化，所有的裁军条约严重受到世界格局的影响。
美国自认为在40年的冷战中获胜。
冷战结束后，美国前总统老布什就提出了由美国领导的世界新秩序。
许多人认为，二元机制的解体会动摇核武的重要地位。
但是事实并非如此。
美国和其欧洲盟国根本没有商讨如何销毁核武的问题，部分西方国家在90年代，提出并通过了禁止核试验的条约，这并不意味着销毁大规模杀伤性武器。
其实，《禁止核试验条约》并非针对那些拥有核武器的国家，而是为了限制那些尚未掌握核武器的国家发展核武器。
自前苏联解体后，西方国家在核裁军方面并没有致力于销毁核武器，而是提出了一些无关紧要的条约，如《打击伤人地雷条约》、禁止生产、扩散和使用生化武器条约，因为制造和生产这类武器不需要特别先进的技术。
西方国家提出这些条约的目的是为了表现自己的人道主义立场，以掩盖生产大规模杀伤性武器的黑暗一面。
核武器是世界和平与安宁的最大威胁，但西方国家在此方面根本没有采取实质性的措施，相反，核裁军反而成了西方国家垄断核技术和阻止其它国家发展核技术的工具。
尤其《禁止核武器扩散条约》已成为以美国为首的西方列强寻求非法目的的有效工具。
《禁止核武器扩散条约》，包括两部分，一部分是禁止核武器扩散，另一部分为销毁核武器，但西方国家只强调禁止核武器扩散，而对销毁核武器只字不提。
并以《禁止核武器扩散条约》为借口，阻止其它国家发展和平核技术。
二、核能源的利与弊
能源匮乏已经越来越成为人类社会发展的瓶颈，在高效低耗的核电站纷纷登场的时候，核废料的处理又困惑着珍惜环境的人们。
核废料怎样处理才最安全？
有没有真正洁净的能源燃料？
请看----
核能源已日益成为当今世界的主要能源，在所有能源中所占的比例也越来越大。
在法国占到80%，在美国占到30%。
但在利用核能的同时，也伴随产生了大量的核废料。
这些核废料是强发射性物质，会严重危害人类的生存。
长期以来，科学家们一直在探讨核能源的洁净化问题，希望能有一种方法消除核废料。
因此，洁净核能源技术的开发和应用便成为国际国内的一个热门话题。
前不久，江泽民主席正式访问美国时，中美两国签署的“中美联合声明”中，也将洁净能源作为中美在环境保护方面合作的项目之一。
据世界能源组织的估计，像煤炭和石油这样不可再生的化石能源，按现在的能源消耗速度，大体上还能使用50年；现在可供和平使用的裂变核燃料（如铀235），在地球上的储量也较少，大约能用20年。
这意味着，放下核能源的洁净问题不说，单从储量的角度，人类的能源问题就已经十分危机了。
人类迫切需要寻找新的能源和获取能量的新技术。
科学家们认为，理想的洁净能源是实现太阳一样的可控核聚变。
实现核聚变最好的燃料是氘和氚，这两种元素是氢的同位素，在地球上储量非常丰富。
氘和氚燃烧后，其聚变产物是惰性物质氦，对环境没有任何污染。
这样，人类就不但解决了能量的来源问题，能源的洁净问题也会得到彻底解决。
其实，人类实现核聚变如“氢弹爆炸”已经30多年了，但为什么核聚变反应的和平利用问题却一直得不到解决呢？
主要原因是核聚变反应所要求的温度、压力等条件太高，除了让其“爆炸”之外，目前尚不能在可控的范围内实现。
据估计，人类至少还需要80至100年时间，才能解决和平利用核聚变的技术问题。
也就是说，在解决核聚变技术问题之前和化石能源耗尽之后，人类的能源将出现几十年的“真空”。
那么，用什么来填补这个真空呢？
有人会说，可以用太阳能、风能和潮汐能等来填补。
然而，这些能源由于数量少和技术成本高等原因，只能被人类作为辅助能源来利用，而不可能把它们当做主要的能源。
在科学家看来，要填补能源的真空，只有依靠目前技术已经成熟并被广泛应用的受控核裂变。
人类在和平利用核裂变能量中，发展并积累了大量的理论和实验技术，如果再把核裂变时产生的核废料问题解决了，人类对核能的利用将展现出美好的前景。
核裂变产生的核废料中共有200-300种放射性核元素，从理论上讲这些核废料都是可以做到再利用的。
目前，用作核燃料的铀235裂变后所产生的核废料，主要是碘129和锝99等。
它们都带有极强的放射性，寿命均大于50年。
目前人类实现的核是原子核在中子的轰击下造成的碎裂反应。
但由于中子不带电，能量不能人为控制，而质子同中子质量相同，并带有一个正电荷，可以通过加速器进行能量控制。
用加速后的质子轰击原子核，就能生产出能量合适的中子。
这种质子通过电离氢原子即可得到。
比如，氢化钛在加速器中被轰击电离，就可产生大量质子，形成质子源。
质子源在中能强流质子加速器的作用下，产生质子束并轰击大块重金属靶，就可形成极强的中子源——散裂中子源，再用散裂中子源次临界反应堆，就可产生有选择的核裂变反应。
核燃料在中子轰击下裂变的同时能产生核废料，而核废料在适当强度和能量的中子轰击下，又能有选择地被嬗变成稳定的元素。
实验和理论都已证明，大多数锕系核元素都可以在快中子或高强度的热中子环境中裂变。
而毒性大的裂变产物（如钚239）也可以被热中子嬗变掉，这就是核废料的洁净化过程。
此外，在合适能量中子的轰击下，还可燃烧地球上含量丰富、但在普通裂变堆里不能燃烧重元素（如钍等新的核燃料）。
中子在反应堆中有益和有害两种作用同时存在，并且相互竞争，使我们有机会选择合适强度和能量的中子以改变各种作用相对关系，使之兴利去弊，造福人类。
洁净核能源就是在现在的反应堆之外再设置一个中子源，给反应堆人为地造成精心设计的中子环境，在提供能量的同时，增殖核燃料和嬗变核废料，使反应堆在无高放射性核废料输出的情况下运行。
现在，洁净核能源的概念设计已经基本解决，基本技术也积累了不少经验，估计在20年后投入应用。
那时，地球上储量丰富的钍等元素都能裂变燃烧。
按目前最保守的估计，也能解决人类60到100年的能源问题。
这以后核聚变技术将会成熟，人类可利用核聚变来提供能源。
核能是一种安全的能源
恐“核”大可不
三、新核能源展望
自从第一次石油危机以来，世界各国竞相发展节能技术，但是人类目前可利用的能源资源毕竟有限，主要能源将在未来几十年至100多年的时间内枯竭。
今后几十年里，世界各国为争夺石油资源将不可避免发生国家间的冲突乃至战争，最近的伊拉克战争就是争夺石油资源最好的例子。
同时传统能源还会带来环境问题，如温室气体的增加可引起气候变化等。
而核电站放射性物质泄漏事故，核燃料埋藏处理等终究会给人来带来隐患。
最近，由中国、美国、欧盟、日本、俄罗斯、韩国参加的国际热核反应堆合作计划（ITER）因其最终选址问题再次引起了人们的兴趣。
这个被称为人造太阳的热核反应堆，不仅因为1.3万亿日元的巨大投资引起了人们极大的关注，更因为如能在未来50年内开发成功，将在很大程度上改变目前世界能源格局，使人类今后将拥有取之不尽、用之不竭的清洁能源。
来自太阳的灵感
太阳，高悬九天之上，温暖而灿烂。
其永恒放射的万丈光焰自古幻为我们祖先崇拜的图腾，大脑中挥之不去的谜团。
斗转星移，沧海桑田，直到19世纪末，放射性研究的开启才真正将人类引领到太阳迷宫的门外，而核聚变的发现终于使人类喊出了那一声响亮的“芝麻开门”。
最初，剑桥卡文迪许实验室的英国化学家和物理学家阿斯顿，在用自己创制的摄谱仪从事同位素研究时发现，氦-4质量比组成氦的4个氢原子质量之和大约小1%左右。
1929年，英国的阿特金森和奥地利的奥特斯曼联合撰文，证明氢原子聚变为氦的可能性，并认为太阳那千秋喷薄的光与热皆源自这种轻核聚变反应。
随后的研究证实，太阳发出的能量来自组成太阳的无数的氢原子核。
在太阳中心的超高温和超高压下，这些氢原子核相互作用，发生核聚变，结合成较重的氦原子核，同时释放出巨大的光和热。
于是，科学家设想，如果实现人工控制下氢元素的核聚变反应即受控热核反应，那么在地球上同样可以创造出一个个具有不竭能量的人造太阳。
在地球上造太阳并非科学狂人的疯狂之举，而是人类自身生存的必需。
200年之内，石油、煤、天然气资源均面临枯竭的危险。
20世纪后半叶，核能利用出现热潮，各种类型的核电站在世界范围内得到了异常迅速的发展。
但目前所有核电站的原理，都是利用铀等大原子量的重元素原子核的裂变，来释放巨大能量的。
且不说这种类型的裂变电站引发的核污染噩梦与之创造的能量同样触目惊心，单就其主要原料铀而言，地球的储量也仅够维持数百年之用。
因此，人类不得不再次将索求的目光投向太阳，并将最终解决能源需求的希望寄托于受控核聚变的实现和推广，试图建设利用氢的同位素氘和氚的原子核实现核聚变的热核反应堆。
热核聚变所用的重要核燃料是氘。
一座100万千瓦的核聚变电站，每年耗氘量只需304千克。
据测，每1升海水中含30毫克氘，30毫克氘聚变产生的能量相当于300升汽油，就是说，“1升海水约等于300升汽油”。
地球上海水中有45万亿吨氘，足够人类使用60亿年。
更为可贵的是核聚变反应中几乎不存在放射性污染，无需担忧失控，不会发生爆炸，是一种真正无限、清洁、成本低廉和安全可靠的新能源。
其实，人类早已实现了氘氚核聚变———氢弹爆炸，但那种不可控制的瞬间能量释放只会给人类带来灾难，而驯服核能，使核聚变在人为控制下为人类服务却是件异常艰难的事。
时至今日，人们越来越清醒地认识到，受控核聚变实现之日方是我们真正摆脱能源危机之时。
人造几亿摄氏度高温
早在1938年，人们就发现了核聚变。
然而，距1942年第一座核裂变反应堆建成已半个多世纪了，受控聚变还是迟迟没有实现有益的能量输出。
如此举步维艰的根本原因，是轻元素原子核的聚合远比重元素原子核的分裂困难得多。
都带正电的原子核间既彼此吸引又互相排斥，当两个原子核之间相距只有约万亿分之三毫米时，它们之间的吸引力才会大于静电斥力，两个原子核也才可能聚合到一起同时释放出巨大的能量。
而满足这样的条件需要的是几千万甚至几亿摄氏度的高温。
人类要和平利用核聚变，必须是可以控制的聚变过程。
比较切实可行的控制办法是通过控制核聚变燃料的加入速度及每一次的加入量，使核聚变反应按一定的规模连续或有节奏地进行。
因此，核聚变装置中的气体密度要很低，只能相当于常温常压下气体密度的几万分之一，而且对能量的约束也要有足够长的时间。
也就是说，我们无法简单模拟太阳中心那样高的等离子体密度和上亿的温度，只有追求比太阳中心更高的温度来解决碰撞几率问题。
创造这样苛刻的环境在技术上的难度就可想而知。
还有，超高温的等离子体，有强烈地向外扩张的特性，必须有极强的磁场来约束住它们，绝对不让它们与四周容器壁接触，试想，怎样的材料才能装进“太阳”而不自身化为乌有？
20世纪下半叶，聚变能的研究取得了重大的进展，而托卡马克类型的磁约束研究更是一路领先，并成为世界上第一座热核反应堆的设计基础。
制成能装“太阳”的容器
这个能将几千万、几亿摄氏度高温的聚变物质———人造太阳，置入其中的托卡马克究竟身为何物？
托卡马克（TOKAMAK）在俄语中是“环形”、“真空”、“磁”、“线圈”几个词的组合，即环流磁真空室的缩写。
曾因成功解释切伦科夫辐射现象获1958年诺贝尔物理学奖的苏联著名物理学家塔姆，早在20世纪50年代初，就提出了用环形强磁场约束高温等离子体的设想。
他认为，把强电流产生的极向磁场与环形磁场相结合，可望实现高温等离子体的磁约束。
受这一思想的启发，前苏联物理学家阿奇莫维奇开始了这一装置的研究。
最初，他们在环形陶瓷真空室外套多匝线圈，利用电容器放电使真空室形成环形磁场。
与此同时，用变压器放电，使等离子体电流产生极向磁场。
后来又利用不锈钢真空室代替陶瓷真空室，还改进了线圈的工艺，增加了匝数，改进了磁场位形，最后成功地建成了一个高温等离子体磁约束装置。
阿奇莫维奇将这一形如面包圈的环形容器命名为托卡马克。
具有奇特旋转磁场位形的托卡马克的出现，使受控核聚变研究取得了重大的进展。
自20世纪70年代起，世界范围内掀起了托卡马克的研究热潮。
美、欧、日、苏建造了四个大型托卡马克，中国科学院物理所继第一台小型托卡马克CT-6于1975年投入运行后，1984年6月，又建成了中国环流1号（HL-1）。
2002年12月，中国环流器2号A，在成都核工业西南物理研究院建成并投入运行。
目前，全世界有30多个国家及地区开展了核聚变研究，运行的托卡马克装置至少有几十个。
毋庸讳言，ITER计划还处于筹备与起步阶段，遥望太阳腾空之处依旧是层叠群山。
但是，迎接挑战是人类进步的重要原动力。
我们有理由相信，不远的将来，世界各国的聚变精英定会不负使命，在托卡马克之中变出个太阳给你看。
升级会员 