ITER计划与聚变能发展战略 被引量：25

1

作者 张一鸣 曾丽萍 +5 位作者 沈欣媛 张利 丁亚清 肖成馨 康卫红 王海 《核聚变与等离子体物理》 CAS CSCD 北大核心 2013年第4期359-365,共7页

介绍了正在法国卡达拉奇建造的国际热核聚变实验堆(ITER)及其计划,重点分析了各国参与ITER计划的目的以及以ITER计划为主线的各国聚变发展战略。

关键词 核聚变堆 ITER计划 采购包 部件 氘氚实验 发展战略

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不同辐照粒子下钨及钨合金辐照损伤行为的研究进展 被引量：8

2

作者 罗来马 徐梦瑶 +4 位作者 昝祥 朱晓勇 李萍 程继贵 吴玉程 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第1期41-46,共6页

研究核聚变、准稳态等离子体下面向等离子体材料的辐照行为,发展适合于先进实验超导托卡马克(EAST)、国际热核聚变实验堆(ITER)和中国聚变工程实验堆(CFETR)长脉冲高参数运行乃至未来聚变反应堆稳态运行的高性能面向等离子体材料是当前... 研究核聚变、准稳态等离子体下面向等离子体材料的辐照行为,发展适合于先进实验超导托卡马克(EAST)、国际热核聚变实验堆(ITER)和中国聚变工程实验堆(CFETR)长脉冲高参数运行乃至未来聚变反应堆稳态运行的高性能面向等离子体材料是当前核聚变研究一项艰巨而又紧迫的任务。钨因具有高熔点、高导热率、低溅射腐蚀速率、高自溅射阀值以及低蒸气压和低氚滞留等优异性能,被认为是聚变装置最具有前景的面向等离子体材料。综合评述了钨及钨合金在不同辐照粒子下损伤行为的最新研究进展。粒子辐照造成的微观缺陷在钨及钨合金内部累积,辐照造成缺陷的形成和数量与钨基材料颗粒微观结构、第二相成分等密切相关,辐照缺陷情况各异。同时,辐照粒子种类、能量、剂量和温度等辐照条件都会对钨材料辐照后的形貌特征和缺陷产生重要影响。 展开更多

关键词 钨 核聚变堆 辐照损伤 面向等离子体材料

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核聚变堆用钨及钨合金辐照损伤研究进展 被引量：8

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作者 丁孝禹 罗来马 +3 位作者 黄丽枚 罗广南 李萍 吴玉程 《稀有金属》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第12期1139-1147,共9页

随着人们对能源的需求持续迅速增长,化石燃料等传统能源在可预见的未来即将枯竭,并带来严峻的环境问题。轻原子核核聚变反应产生的聚变能是解决人类能源问题的重要潜在途径。近年来对聚变堆的研究取得了显著进展,随之而来的材料问题逐... 随着人们对能源的需求持续迅速增长,化石燃料等传统能源在可预见的未来即将枯竭,并带来严峻的环境问题。轻原子核核聚变反应产生的聚变能是解决人类能源问题的重要潜在途径。近年来对聚变堆的研究取得了显著进展,随之而来的材料问题逐渐成为一个现实难题,这是由于反应堆中的材料将面临苛刻的工作环境。钨(W)具有高熔点、高导热率、高密度、低的热膨胀系数、低蒸气压、低氚滞留、低溅射产额和高自溅射阀值等优异性能,被认为是今后核聚变装置最有前途的面对等离子体第一壁材料,但钨及钨合金由于脆性问题在未来聚变装置中的应用也面临着巨大的挑战,其中辐照缺陷的产生往往导致材料脆化,缩短部件服役寿命。这些缺陷还会与珍贵的聚变燃料(如氚)产生相互作用,导致严重的滞留和渗透问题。因此,研究钨及钨基材料的辐照损伤就显得非常有必要,通过材料成分/结构/组织的设计来延缓辐照缺陷的产生将具有非常重要的意义。本文对商用钨材料及先进钨合金材料(超细晶钨、W-Ta合金、弥散增强钨)的辐照损伤现状及最新研究进展进行了综合评述。 展开更多

关键词 钨 核聚变堆 辐照损伤 面对等离子体材料

原文传递

ITER国际大科学工程项目管理体系构建

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作者 侯和爽 《现代企业》 2024年第3期10-11,43,共3页

2008年中国正式加入国际热核聚变实验堆计划(下称ITER计划),这是我国参与的规模最大的国际大科学工程。ITER计划目标是建造并运行世界上第一个真正核聚变堆级装置,参与ITER计划能够推动我国核聚变战略技术和基础学科在国际平台竞技和发... 2008年中国正式加入国际热核聚变实验堆计划(下称ITER计划),这是我国参与的规模最大的国际大科学工程。ITER计划目标是建造并运行世界上第一个真正核聚变堆级装置,参与ITER计划能够推动我国核聚变战略技术和基础学科在国际平台竞技和发展,筑牢我国未来自主建设高性能核聚变堆这个科技战略制高点,为将我国建设成为核聚变大国奠定基础。 展开更多

关键词 ITER计划 国际热核聚变实验堆 核聚变堆 管理体系构建 大科学工程项目 国际大科学工程 战略制高点 基础学科

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合金化改性钨基材料的组织和性能研究与发展 被引量：2

5

作者 罗来马 黄科 +3 位作者 昝祥 朱晓勇 李萍 吴玉程 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第8期117-128,共12页

开发受控核聚变能源是一种解决未来能源问题的有效途径。多年来国内外研究发现,钨具有高熔点、高热导率、低物理溅射率、低氚滞留、低肿胀等优点,被认为是最有潜力作为第一壁的候选材料。应用于核聚变反应堆极端环境中的材料,要求具有... 开发受控核聚变能源是一种解决未来能源问题的有效途径。多年来国内外研究发现,钨具有高熔点、高热导率、低物理溅射率、低氚滞留、低肿胀等优点,被认为是最有潜力作为第一壁的候选材料。应用于核聚变反应堆极端环境中的材料,要求具有良好的抗氧化性能、力学性能、抗辐照性能等综合性能。但钨的抗氧化性能较差、再结晶温度较低、脆韧转变温度较高和辐照敏感性,实际应用中还有许多待解决之处。因此需要通过合金化,掺杂第二相弥散强化和制备超细晶钨的手段改善钨基材料性能。合金化是最常用的改善钨基体材料性能的手段之一。结合了近些年来研究成果,综述了掺杂合金元素对钨基材料性能方面的改善效果、作用机理以及分析了未来的发展趋势。 展开更多

关键词 核聚变堆 钨基材料 合金元素

原文传递

W_(16)Ti_(20)Ta_(20)V_(44)高熵合金的制备和性能表征 被引量：2

6

作者 俞鑫山 黄河 +5 位作者 黄火根 张佳佳 陈向林 邹东利 郎定木 徐海燕 《铸造技术》 CAS 2021年第4期270-274,278,共6页

针对核聚变堆中第一壁材料的需求,本文开展了低中子活化元素的W高熵合金的设计及制备研究。为了降低W的极高熔点对样品制备的不利影响,通过不同判据设计出低W含量的W_(16)Ti_(20)Ta_(20)V_(44)合金(at.%)。结合粉末烧结预合金化和真空... 针对核聚变堆中第一壁材料的需求,本文开展了低中子活化元素的W高熵合金的设计及制备研究。为了降低W的极高熔点对样品制备的不利影响,通过不同判据设计出低W含量的W_(16)Ti_(20)Ta_(20)V_(44)合金(at.%)。结合粉末烧结预合金化和真空电弧熔炼工艺,制备出成分均匀的W_(16)Ti_(20)Ta_(20)V_(44)合金样品。结果表明,该四元合金为体心立方的单相固溶体结构,受制备过程中冷却速率的影响,形成了枝晶和等轴晶两种不同的宏观组织;在1673 K温度以下不发生相变,显示出高的热力学稳定性;室温压缩强度达到2665 MPa,压缩应变超过30%,断裂方式以由沿晶断裂和穿晶断裂构成的脆性断裂为主。 展开更多

关键词 高熵合金 钨合金 核聚变堆 材料制备

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氦对Fe-Cr-Ni合金和Fe-Cr-Mn合金辐照损伤的影响 被引量：2

7

作者 胡本芙 余泉茂 +1 位作者 高桥平七郎 木下博嗣 《核科学与工程》 CSCD 北大核心 2003年第2期145-151,共7页

利用超高压电镜与高能离子加速器连接装置 ,研究了氦 (He)对Fe Cr Ni和Fe Cr Mn两类奥氏体型合金辐照损伤行为的影响。观察了辐照过程中二次点缺陷的演变、空洞的形成以及辐照诱导晶界处溶质元素浓度的变化。实验结果表明 :He能促进两... 利用超高压电镜与高能离子加速器连接装置 ,研究了氦 (He)对Fe Cr Ni和Fe Cr Mn两类奥氏体型合金辐照损伤行为的影响。观察了辐照过程中二次点缺陷的演变、空洞的形成以及辐照诱导晶界处溶质元素浓度的变化。实验结果表明 :He能促进两类合金空洞核心的增加 ,但空洞尺寸和密度不同 ;He能有效抑制辐照诱起晶界元素偏析 ,但对不同原子尺寸的溶质原子抑制效果不同。 展开更多

关键词 氦 FE-CR-NI合金 Fe-Cr-Mn合金 辐照损伤 影响 空洞 溶质原子 点缺陷 核聚变堆 材料

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打破国外技术封锁 建设我国核聚变堆氚回收与再循环技术工程示范装置--国家重点研发计划“CFETR等离子体排灰气中氚回收与再循环技术研究”项目取得阶段性成果

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作者 罗文华 寇化秦 +4 位作者 陈长安 熊仁金 宋江锋 罗军洪 陈钧 《科技成果管理与研究》 2021年第8期74-78,共5页

核聚变能由于燃料来源广泛、释放能量大、近无污染,被认为是彻底解决能源问题的重要出路。目前,聚变能主要是通过氘和氚的聚变反应而释放出能量,氘在自然界中具有丰富的蕴藏量,几乎取之不尽;氚在自然界中微量存在,必须通过反应堆人工生... 核聚变能由于燃料来源广泛、释放能量大、近无污染,被认为是彻底解决能源问题的重要出路。目前,聚变能主要是通过氘和氚的聚变反应而释放出能量,氘在自然界中具有丰富的蕴藏量,几乎取之不尽;氚在自然界中微量存在,必须通过反应堆人工生产才能获得持续的氚源。 展开更多

关键词 核聚变能 核聚变堆 释放能量 示范装置 国家重点研发计划 阶段性成果 氚回收 燃料来源

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低环径比设计概念——一种可接受的核聚变动力系统 被引量：1

9

作者 黄布正 郑德昌 钱家溥 《核科学与工程》 CSCD 北大核心 1999年第1期44-50,68,共8页

低环径比（ＬＡＲ）概念作为一种聚变动力堆设计方案，它的许多关键问题已用总体设计程序进行了评估计算。Ａ＝１．４，κ＝３，βＴ＝６２％和自持电流为８７％的平衡设计的物理基础取自过去已得到的结果。计算表明，若引入氪（Ｋｒ）... 低环径比（ＬＡＲ）概念作为一种聚变动力堆设计方案，它的许多关键问题已用总体设计程序进行了评估计算。Ａ＝１．４，κ＝３，βＴ＝６２％和自持电流为８７％的平衡设计的物理基础取自过去已得到的结果。计算表明，若引入氪（Ｋｒ）以便增加等离子体芯部辐射，则可将偏滤器上的热流部分地转移到第一壁上，但此时芯部的聚变功率也有所减少。设计中采用了积极的工艺措施，将关键部件的参数推向设计极限，为了减小堆尺寸，对铜合金的环向磁场（ＴＦ）线圈中心柱未施屏蔽。本文提出了一项能承受高的热负荷和中子壁负载的堆设计，它在第一壁和包层中用氦作载热剂、钒合金作结构材料、锂作氚增殖剂。若采用上述材料组合和设计，一个电功率为１９６６ＭＷｅ的聚变动力堆的尺寸，可减小到大半径为３．０５ｍ。设铜合金和钒合金的辐照寿命为１５ＭＷｙ／ｍ２，考虑到在堆的３０年寿期内，须更换铜合金中心柱和外侧第一壁以及包层，估计电价为５．１９美分／千瓦时，而总的直接投资为４８．８亿美元。这说明采用本ＬＡＲ设计，聚变电厂的造价（２４８２美元／千瓦电）开始接近可接受的价格水平，为了获取经济的聚变动力，采用ＬＡＲ发展途径可能是明智之举。 展开更多

关键词 核聚变堆 低环径比概念 聚变动力堆

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聚变堆燃烧等离子体温度剖面数值分析 被引量：1

10

作者 于亭焱 石秉仁 《计算物理》 CSCD 北大核心 1997年第6期777-781,共5页

采用聚变等离子体中α粒子慢化、扩散的多能群计算方法，结合本底等离子体的能量平衡方程，对α粒子自加热及扩散情形下对聚变堆而言甚为重要的等离子体温度剖面进行了自洽性的数值分析。对动态及稳态等离子体运行方式的模拟结果表明燃... 采用聚变等离子体中α粒子慢化、扩散的多能群计算方法，结合本底等离子体的能量平衡方程，对α粒子自加热及扩散情形下对聚变堆而言甚为重要的等离子体温度剖面进行了自洽性的数值分析。对动态及稳态等离子体运行方式的模拟结果表明燃烧等离子体温度剖面比起目前实验得出的剖面更峰状化。这一特性不依α粒子在其慢化过程有无显著的扩散损失而改变，在今后对聚变堆α粒子行为及效应的严格分析中应加以考虑。 展开更多

关键词 核聚变堆 等离子体 温度剖面 磁约束

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我国开始制造国际核聚变堆部件

11

作者 高博 《安徽科技》 2011年第9期28-29,共2页

近日，中国首批国际核聚变试验堆（ITER）部件开工典礼在合肥召开。中国国际核聚变能源计划执行中心（ITER中心）、中科院等离子体物理研究所等单位代表出席了本次开工仪式。

关键词 核聚变堆 国际 中科院等离子体物理研究所 部件 制造 聚变试验堆 能源计划 中国

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温度4.2—12K内铌—铝（Nb3Al）超导线圈的性能及其猝灭行为

12

作者 唐本政 《等离子体应用技术快报》 1997年第3期19-20,共2页

关键词 铌-铝 超导体 超导线圈 猝灭 核聚变堆

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ITER聚变装置内部线圈导体高纯铜管机械性能研究

13

作者 刘小川 廖国俊 +4 位作者 朱超 武玉 秦经刚 邹红飞 刘生 《核聚变与等离子体物理》 CAS CSCD 北大核心 2019年第4期348-351,共4页

对ITER装置内部线圈(IVC)中,管内矿物绝缘导体(SSMIC)中的无氧铜管在常温、高温下的机械性能进行了研究。结果显示高纯铜的机械性能满足设计要求,抗拉强度和屈服强度在常温、高温下均有提高。此结果为ITER内部线圈导体的设计与性能分析... 对ITER装置内部线圈(IVC)中,管内矿物绝缘导体(SSMIC)中的无氧铜管在常温、高温下的机械性能进行了研究。结果显示高纯铜的机械性能满足设计要求,抗拉强度和屈服强度在常温、高温下均有提高。此结果为ITER内部线圈导体的设计与性能分析提供了数据参考。 展开更多

关键词 核聚变堆 内部线圈 ITER 机械性能

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托卡马克核聚变堆的研究进展

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作者 严慎 《国外科技动态》 1993年第4期3-5,共3页

关键词 托卡马克 核聚变堆 进展

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氢-水液相催化交换床压力降及液泛研究 被引量：8

15

作者 刘俊 罗阳明 +3 位作者 傅中华 王昌斌 韩军 庄栽真 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 2003年第5期434-437,共4页

在50mm×680mm和20mm×290mm玻璃柱中,用氢 氘水研究了催化交换床层不同填料的液泛及床层压力降的变化。结果表明:活性Al2O3填料、不锈钢θ填料、不锈钢三角填料装填的床层在相近操作条件下,θ填料泛点气速为高;相同气速下... 在50mm×680mm和20mm×290mm玻璃柱中,用氢 氘水研究了催化交换床层不同填料的液泛及床层压力降的变化。结果表明:活性Al2O3填料、不锈钢θ填料、不锈钢三角填料装填的床层在相近操作条件下,θ填料泛点气速为高;相同气速下,升高温度和增加液体喷淋密度均使床层压力降升高。压力降随液体喷淋密度l、床层气速μ变化的经验关联式为Δp=14758 8×100 0164lμ1 91。 展开更多

关键词 氢-水液相催化交换床 压力降 液泛 LPCE 同位素 氚 热核聚变堆 重水

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国际聚变堆ITER装置电源系统综述 被引量：5

16

作者 傅鹏 《电力电子技术》 CSCD 北大核心 2014年第12期1-7,共7页

介绍了国际热核聚变堆(ITER)装置的电源系统设计,包括超导磁体电源系统、常规内部线圈电源系统、微波加热电源系统和中性粒子注入系统电源系统,以及超导托卡马克装置的电源系统独特的负载特性和技术要求,最后对中国承担的电源采购包内... 介绍了国际热核聚变堆(ITER)装置的电源系统设计,包括超导磁体电源系统、常规内部线圈电源系统、微波加热电源系统和中性粒子注入系统电源系统,以及超导托卡马克装置的电源系统独特的负载特性和技术要求,最后对中国承担的电源采购包内容和进展也进行了简要介绍。 展开更多

关键词 电源 国际热核聚变堆 无功补偿

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托卡马克遥操作重载机械臂旋转关节工程研究

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作者 白晓伟 姚达毛 《核聚变与等离子体物理》 CAS CSCD 北大核心 2023年第3期270-276,共7页

面向国际热核聚变实验堆(ITER)托卡马克装置内部遥操作维护的需求,为破解遥操作系统中多功能重载机械臂系统研发风险大的困境,选取了多功能重载机械臂受力最为苛刻的旋转关节作为研究对象,提出了面向核环境的旋转关节工程设计方案。该... 面向国际热核聚变实验堆(ITER)托卡马克装置内部遥操作维护的需求,为破解遥操作系统中多功能重载机械臂系统研发风险大的困境,选取了多功能重载机械臂受力最为苛刻的旋转关节作为研究对象,提出了面向核环境的旋转关节工程设计方案。该方案设计了一种可承受大扭矩和冲击载荷的关节传动链,提出了可承载大弯矩和剪切力的旋转关节末端补偿支撑方案,给出了一种在有限空间内使用的特定旋转角度的线缆拖链概念方案。 展开更多

关键词 核聚变堆维护 遥操作 重载机械臂 旋转关节 工程研究

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材料辐照损伤中的点缺陷团簇与一维迁移现象 被引量：2

18

作者 万发荣 《工程科学学报》 EI CSCD 北大核心 2020年第12期1535-1541,共7页

材料辐照损伤是核反应堆材料、尤其是核聚变堆材料所面临的重要问题.高能粒子(中子、离子、电子)辐照在材料中会产生大量的点缺陷,即自间隙原子和空位.这些点缺陷聚集在一起会形成自间隙原子团簇和空位团簇,从而对材料结构和性能的演化... 材料辐照损伤是核反应堆材料、尤其是核聚变堆材料所面临的重要问题.高能粒子(中子、离子、电子)辐照在材料中会产生大量的点缺陷,即自间隙原子和空位.这些点缺陷聚集在一起会形成自间隙原子团簇和空位团簇,从而对材料结构和性能的演化产生重要影响.空位团簇包括有空洞、层错四面体、空位型位错环,而自间隙原子团簇则只有自间隙型位错环.本文介绍了两种点缺陷团簇的性质、及其对于以材料辐照肿胀为主要内容的材料辐照损伤性能的影响.作为空位团簇,比较详细介绍了具有本课题组特色的空位型位错环的研究,同时分析了合金元素和氢同位素对空位型位错环的影响.在铁试样中形成的这种空位型位错环尺寸可达100 nm左右,该空位型位错环具有两种柏氏矢量,b=<100>和b=1/2<111>,前者的数密度比后者高一个数量级.对于自间隙原子团簇,则重点介绍了与其相关的一维迁移现象及其研究动态,该一维迁移性能有可能是影响高熵合金辐照性能的重要因素. 展开更多

关键词 点缺陷 缺陷团簇 一维迁移 辐照损伤 核聚变堆材料

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ITER脉冲功率变电站一次系统研究与实现 被引量：2

19

作者 杨志刚 傅鹏 +3 位作者 黄懿赟 江加福 刘晓艳 赵璐 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第6期63-68,共6页

介绍了国际热核聚变堆(ITER)装置的脉冲功率变电站(PPEN)一次系统的设计,包括主变压器、400kV/66kV/22kV这3个电压等级的断路器、隔离开关、互感器、避雷器、母线等的技术要求和选型设计。然后对PPEN系统进行了仿真分析,结果证明PPEN一... 介绍了国际热核聚变堆(ITER)装置的脉冲功率变电站(PPEN)一次系统的设计,包括主变压器、400kV/66kV/22kV这3个电压等级的断路器、隔离开关、互感器、避雷器、母线等的技术要求和选型设计。然后对PPEN系统进行了仿真分析,结果证明PPEN一次系统满足ITER运行的要求。最后对PPEN中方采购包的进展和后续工作进行了简要介绍。 展开更多

关键词 国际热核聚变堆 脉冲功率变电站 稳态功率变电站 一次设计 电源

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ITER送气系统穿透结构设计 被引量：2

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作者 江涛 李波 +1 位作者 李伟 王明旭 《核聚变与等离子体物理》 CAS CSCD 北大核心 2010年第1期76-81,共6页

介绍了作为ITER气体加料系统关键技术之一的管道穿透结构的设计工作进展,给出了偏滤器窗口延伸部分和低温冷屏以及上窗口延伸部分和环向真空封闭法兰的管道穿透结构设计和初步分析结果。

关键词 国际热核聚变堆 送气系统 穿透结构

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