核燃烧托卡马克装置

核 燃烧托 卡 马克装 置
吉冈齐着 吴旭东译 张越值经
模 来 说 仅 是 日本 热 核 研 究 的 “ 流 ” ， 是 ， 支 但 日本 的 热 桉 研 究 与 宇 宙 开 发 一 样 ， 都 是 在 “ 元 推 进 体制 ”下 进 行 的 。 其 “ 流是 二 主
尽管如此 却在 学院 派 内部作为代 表性 的 “ 巨
温，超高 密度 的电离气体 （嚣离子 体 ） 密 在
封 的 磁 容 器 内发 生 稳 定 的热 核 反 应 的 热 核
炉的基本概念本 身 的原 理 很 有可 能发 生 变 化 。因此， 对于现在 的热桉 研究 特别需 要注 ’ 意 的 是 ｔ第 一 ， 对 于 托 卡 马 克 以 外 的炉 型 也
（实验炉 ） 的建 设计 划没有提 出进一步的计
划 。 在怀 疑 热 桉 发 电 商 业 化 可 能 性 的观 点 占 统 治 地 位 的今 天 ， 在重 新 审 查 。 期 建 设 大 正 下 型 装 置 （ 仅 建 设 赞就 要 ４ ０ ￣ ６ ０ 亿 日元 ） 仅 ００ ００ 的 政 策 的 台 理 化 热 桉研 究 正 趋 向 于 世 界 性 的 低 潮 ， 连 日本 以１ ８ 年 度 （ ３忆 日元 ） 最 就 ９２ ５ ７ 为
大 科 学 ” 占统 治 地 位 。 大 学系统的热核研究 再 次列入大课题是 在 １ ７ 年 以后 。１ ６ 年 以前 名古 屋大 学 等 离 ９０ ０ ９ 子 体研 究 就 是 作 为 中枢 机 关 ， 扎 扎 实 实 地 进
作 为能 源实用的热核 Байду номын сангаас究， 日本原 子能研究 ． 所 起 到 一个 中枢 研 究 机 关 的 作 用 。 于 ｌ ８ 年 ９５
规 模 的走型装 置建设计 划。 这就 是京都夫学 核 聚变反应嚷 置韵熟 棱研 究所 （装置名称：
京 都大学辏聚变 反应装置 Ｅ） 阪大学 激 、大
光热核研 究 中心 （澈光１ 号 ）、筑波大学等 ２
离 子 体 研 究 中心 （ 玛 １ ） 三个 研 究 单 位 伽 ０等
种类型 。但 是关 于实 甩韵 热核 发 电炉的炉型
应 该 是 什 么 样 的 类 型 呢 在 研 究 者 之 间没 有 形 成 一致 的 意 见 。不 但 如 此 ， 而 且 要 使 超 高
都在试骚 与托 卡 马克 塑不同的 炉型 （ 聚变 核
反应 、激光 、串联反 射镜 ） 的装置 。 名古屋大学 等离手体 研究 的第三个计 划
是 超 过 这 些 装 置 规 模 的 一个 称 为 ＪＰ Ｔ Ｉ ＩＰ ￣
组分。
译 自 《Ｐｈ ｓｃ ｄ ｙ ｙ ｉｓ Ｔｏ ａ ．一 ］９ ２ ９０
导。按电子 器件应甩韵 观点 ，必须 注意到 势 艰 定 了 电子 波 导 ， 而 不 象 电 磁 波 导 的 金 属 壁 那样。但 势易被控制和改变 ， 因此，新的纳 米 结 构代 替 了 “ 韧 ” 波 导 。 桑 量 子干涉开关机 制在龟 子应用 中是一个 新的观 点。当然， 一种新 型的量子 干涉电子 是否存在， 还不 清楚。 目前，证实 它的所 有
ｌ
，
实验是在 极低温 魔和 极低外 加 电压 下 进行 的，、 因为较 高的电压会缩短德 布罗意 波长 ， 并且 引入非 弹牲 散射 通道，它们都破坏 量予
干涉 控制榆运 远离 平衡态 就可保 征传 统 电子学的可靠性在 微小尺寸上 不变。我 们 掌
（ 揍第ｌ页 ） 上 ７
（总 经费４０ 日元 ） 托卡 马克装置 。 ０亿 韵 南干 实 际地使 其发生大量 的热核 反应，详细研究 了 “ 核燃 烧等离子 律”自 理性 质，主要 的 嘞
要 尽可 能进行广 泛的研 究 （ 多条途径 ） ａ第 二 ，对 于原 理方面 的新的热核方式 的可能性 也要进行 刻苦的钻研 《基 础研究 ）。承担这 些工 作的，是在文部 省盼领导 之下 新进行 的
开 始 商 业 性 运 转 的 Ｊ 一 ８ 是 其 主 要 装 置 ， 而 Ｔ ０ 其 性 能 仅次 于 欧 洲联 台 丽 的 国 际 台 作 项 目
Ｊ Ｔ Ｊｌｔ ｕｏ ｅｎＴ Ｋ ｍａ 热核 装置。 （ｏｎ ｒｐ ａ ｏ ａ ｋ） Ｅ Ｅ
但 是 对 于继 Ｊ — ０ 后 的下 期 大 型 装 置 Ｔ 之
动 性 。这 种 结 构 用 目 前技 术 可 制 造 毫 不 奇 怪 ， 介 观 结 构 比 普 通 导体 更 类 似 一 个 电 子 波
的技术问题能否 被克服仍拭 目以待。 然而 ，
从 物 理 学 的 观 点 来 看 ， 这 些 器 件 是非 常有 趣
的。它们最理 想的形 式是 ：当由缺陷或声予 ｇ起的散 射很小耐 ，器件 表现 出书本上 量子 ｆ 力学性质。 此外，用有限 的几何 学来 了解电 子一 电子 ， 电子一声子 散射和共 振， 就 向最 高深的理论 家提 出 了挑 战。 显然 ，复 杂的边 界 条 件 和 复 杂 被 函数 以及 散 射 机 制要 求 一
个大型 奥 妙 的计 算机来详细模 拟和研究 。 很 有 意 义， 如果 电 流 和 未来 超 级 计 算 机 的 最 小 组 分 是 以 传 统 的异 质 结 构 或 纳米 结 构 电子 学 为 基 础 的 话 ， 那 么 它 就 需 要 一个 超 级 计 算 机 去模 拟 和 显 现 它们 的 物 理 过 程 。 因 此 ， 计 算 电 子 学 作 为 计 算 物 理 的 一 个分 支而 出 现 。 它 的 特 点就 是 利 用 最 大 计 算 机 去 研 究 最 小 韵
学院撅的热核研究 。如果 从预 算额及装置规
目的是 为 了整理船一 ８ 之后下期大 型装置忤 ０ 划的 有效基础资料 ， １ ８ 年末 最终 完成 。在 ’９ ０
文 部省学术审议会 的建议 “ 于在大学 中长 关 期 推行 热核 研究时方针” 中就全面增添 了那 种 意 觅 。而 且 连 制 崖 方 面 也 提 倡 文 部 省 直 辖 （ 转第 １ 页 ） 下 ６
高值 的热核 预算哇 有减 少的倾 向 （ ｃ 现在 为最 盛 期 的 ６ ％ ， 大 约 有 ３ ０ 日元 左 右 ）。 Ｏ ０亿 热 核装 置有许多 类型ａ但是 把线 圈绕 在
环 形 状的 容 器 上 的 “ 卡 马 克 ” 装 置 取得 了 托 １ ７＝ 以看突 出 的好 成 绩 ， Ｊ 一 ８ 也 就 是 这 ９０ 年 Ｔ ０
行 了小 规模 的基耥研究 。此研究 所从 １ ７ 年 ９１ 起就 以生成 高艋 等离子 体和保护 外壳 为 目的 的 “ 一个 汁划”而 开始工 作 ， １ ７ 年超就 第 从 ９４
将其 发腥为 “ 二个计 划” （五年计 划 ）。 第
其 主 力装 置 就 是 被 称 为 ＪＰ Ｔ Ｉ的 托 卡 马 ＩＰ — 克 装 置 ， 要 如 亿 Ｂ元 盼 建 设 费 ｏ１ ７ 年 的 ９０ 另 一 个 突曲 构 变 化 新 的 大 学 系 统 的研 究 中 心 相 继 开 始 活 动 ， 那 里 开 始 着 手 １０ 丑元 在 ０亿
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模与１ 年前 的未来计 魁相此都 是嚣常 裸哿 ０ 龅。 作为 国家 计ｌ项 目的热棱 计划趋 向低潮 劐
在 学院派范 围也留下 了深刻 的影 响。 摘译自日 本 技术与经济 》 ９０ １９年第６ 期
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学 系统的核燃 烧等离子 体计螂也 成为全面重
．
的综合 中枢机关 所通 过的 “ 热核理 工学撮 究 ｝ 所 （ 时称 呼 ）的装置 。假如科学 技术厅 暂
新认识 的对 象。好 容易￣ １ ８ 年文部 省辖∞ ９９ 热核科学研究 所 以名古屋 大学等离子体 的ｌ 研
下期大 型装 置计划能够顺 利得到 政府承认的 话 ，Ｉ Ｐ — Ｉ计 划大 概 就可 以看 到希望 了 Ｉ ｒ Ｐ 吧。
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运 动的平均距离，在半 导体 中是 由电子一 声
子 相 互 作 用 决 定 的 ， 典 型 值 是 １ — １ Ｏ ｍ。 其 ０ Ｏｎ
握介 观系统 的最快 发展表 明可 以设想 出新 型 半导体器件，但 妨碍新器件实 现的令人 畏惧
在 各个方 向尺寸可 与平均 自由程相 比拟的结 构 叫介观结 构 尽管这 种结 柯化照予大许 多 数 量级，但它显示 的特 性仍 反映了电子的波
究 为母体重新 建设 但 是，决定作为其主要 装置 进行建设的 “ 大型 螺旋装 置 （ 特大 核 聚变反 应裴置 ） ，无论是那 种概 念，还是 规
但是，ｌ８ 年就受到如前所述的关于热 ９Ｏ 核 的未来性逮一重 要见 解的支配 ，后期的 Ｊ Ｔ ６ 计划就成 了悬空 的状态 。受其 牵连的大 Ｑ