托卡馬克是一種實(shí)驗(yàn)性的熱核聚變反應(yīng)堆，旨在模擬太陽(yáng)等天體中類(lèi)似的聚變現(xiàn)象。它通常采用環(huán)形狀或螺旋狀的裝置，并在內(nèi)部包含用于制造和維持等離子體狀態(tài)的強(qiáng)電磁場(chǎng)。

1.托卡馬克是什么

托卡馬克是一種利用磁約束控制聚變反應(yīng)等離子體的設(shè)備，其名稱(chēng)來(lái)自俄語(yǔ)“тороидальная камера в магнитных катушках”（toroidal chamber with magnetic coils）的縮寫(xiě)。由于聚變反應(yīng)需要高溫高壓的條件，而等離子體又具有良導(dǎo)電性和可控性，在強(qiáng)電磁場(chǎng)作用下，等離子體可以被有效困于磁場(chǎng)線上，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)其位置和形態(tài)的控制。

2.托卡馬克結(jié)構(gòu)原理

托卡馬克通常采用環(huán)形或螺旋狀的設(shè)計(jì)，內(nèi)部包含用于制造和維持等離子體狀態(tài)的強(qiáng)電磁場(chǎng)，以及加熱裝置和粒子注入系統(tǒng)等。在操作過(guò)程中，通過(guò)加熱器或注入物質(zhì)以實(shí)現(xiàn)對(duì)等離子體的加熱和增加密度，最終達(dá)到聚變反應(yīng)所需的條件。

3.托卡馬克發(fā)展歷史

托卡馬克的歷史可以追溯到20世紀(jì)50年代初期，當(dāng)時(shí)蘇聯(lián)科學(xué)家提出了利用磁約束技術(shù)進(jìn)行聚變反應(yīng)的設(shè)想。1958年，蘇聯(lián)成功建成了第一個(gè)托卡馬克實(shí)驗(yàn)裝置——T-1。隨后，美國(guó)、歐洲等國(guó)家也相繼投入了大量資金和人力，建造了一系列規(guī)模不同的托卡馬克裝置，并在設(shè)計(jì)和運(yùn)行中取得了眾多成果和經(jīng)驗(yàn)。