[科普中国]-RTP托卡马克

RTP托卡马克，即托卡马克（Tokamak），又称环磁机，是一种利用磁约束来实现磁约束聚变的环性容器。达到稳定的等离子体均衡需要围绕环面移动的螺旋形状的磁力线。

托卡马克是磁约束装置的几种类型之一，并且是用于生产受控热核核聚变能中的一个最深入研究的候选类型。磁场被用于约束是因为等离子体冷却会使反应停止。而超导托卡马克可长时间约束等离子体。第一个超导托卡马克为俄制的T-7(托卡马克7号)，而T-7由中国改造成HT-7(合肥托卡马克7号为“全”超导托卡马克)。而HT-7U就是现今中国的EAST。托卡马克的一种替代方案是仿星器。

托卡马克最初是由位于苏联莫斯科的库尔恰托夫研究所的物理学家伊戈尔·塔姆，安德烈·萨哈罗夫，和列夫·阿齐莫维齐等人在1950年代发明的。

简介RTP托卡马克，即托卡马克（Tokamak），又称环磁机，是一种利用磁约束来实现磁约束聚变的环性容器。达到稳定的等离子体均衡需要围绕环面移动的螺旋形状的磁力线。

托卡马克是磁约束装置的几种类型之一，并且是用于生产受控热核核聚变能中的一个最深入研究的候选类型。磁场被用于约束是因为等离子体冷却会使反应停止。而超导托卡马克可长时间约束等离子体。第一个超导托卡马克为俄制的T-7(托卡马克7号)，而T-7由中国改造成HT-7(合肥托卡马克7号为“全”超导托卡马克)。而HT-7U就是现今中国的EAST。托卡马克的一种替代方案是仿星器。

托卡马克最初是由位于苏联莫斯科的库尔恰托夫研究所的物理学家伊戈尔·塔姆，安德烈·萨哈罗夫，和列夫·阿齐莫维齐等人在1950年代发明的。1

词源托卡马克这个词是转写俄语单词токамак，是一个缩写： 它的名字Tokamak来源于环形（toroidal）、真空室（kamera）、磁（magnit）、线圈（kotushka）。1

环形设计托卡马克的中央是一个环形的真空室（有点像轮胎），外面缠绕着多组一定形态的线圈。真空室内充入一定气体，在灯丝的热电子或者微波等预电离手段的作用下，产生少量离子，然后通过感应或者微波、中性束注入等方式，激发并维持一个强大的环形等离子体电流。这个等离子体电流与外面的线圈电流一起，产生一定的螺旋型磁场，将其中的等离子体约束住，并使其与外界尽可能地绝热。这样，等离子体才能被感应、中性束、离子回旋共振、电子回旋共振、低杂波等方式加热到上亿度的高温，以达到核聚变的目的。1

托卡马克装置20世纪70年代后期到80年代中期，世界各国陆续建成了五个大型的托卡马克实验器，他们分别是：

1982-1997年:美国的TFTR（Tokamak Fusion Test Reactor，已拆解）。

1980年: 通用原子能公司的DIII-D，获得了目前传统大环径比托卡马克（区别于低环径比球形）上最高水平等离子体比压值，其创新的D型截面也展示了良好约束效果。

1985年:JT-60,日本茨城县那珂市（目前正在进行升级到高级型号）

1983年:欧洲的欧洲联合环状反应堆（Joint European Torus）

1988-2005年:俄国莫斯科库尔恰托夫研究所T-15（超导线圈一直工作不正常，基本上未获得太多结果）。

其他中国的先进超导托卡马克实验装置(EAST)（Experimental Advanced Superconducting Tokamak）

中国的球形托卡马克SUNIST（Sino-UNIted Spherical Tokamak）

韩国的超导托卡马克KSTAR（Korea Superconducting Tokamak Advanced Research）

即将开始的托卡马克国际热核聚变实验反应堆（ITER），位于法国卡达拉舍，500MW，建设开始于2010年，第一个等离子体产生有望在2020年。

DEMO; 2000 MW, 连续运行, 连接电网。规划中的国际热核聚变实验反应堆（ITER）的接任者; 根据初步时间表，建造将在2024年开始。2

本词条内容贡献者为:

杜强 - 高级工程师 - 中国科学院工程热物理研究所