《核能发电 核融合能发电》

第一篇基本原理与观念1

第一章 概说1

第二章 核融合反应的基本原理7

第三章 核融合研究发展沿革18

第四章 早期融合局限包容系统原理23

4-1 捏缩型局限包容系统26

4-1.1 磁唧方式33

4-1.2 离子回旋加热34

4-2 磁镜型局限包容系统34

4-3 θ-方向捏缩包容系统44

第五章 近期局限系统的简介47

5-1.1 托卡马48

5-1 磁力局限包容48

5-1.2 θ-捏缩50

5-1.3 磁镜50

5-1.4 托卡马的未来研究发展51

5.2 雷射融合55

5-2.1 雷射融合原理56

5-2.2 雷射融合的进展60

第二篇核融合发电的基本观念63

第六章 核融合发电的基本观念63

6-1 融合发电与一般火力的比较65

6-2 基本考虑67

6-2.1 典型的融合反应器结构及电浆参数68

6-2.2 核融合反应70

6-2.3 影响电浆功率平衡的诸量73

6-2.4 低β值与高β值电浆的加热77

6-3 功率平衡、反应器稳定性与燃料的燃耗79

6-3.1 电浆功率平衡79

6-3.2 热稳定性82

6-3.3 反应器功率（能量）平衡83

6-3.4 劳生准则—能量均衡准则85

6-3.5 电浆燃耗率及反应时间86

第七章 托卡马反应器系统89

7-1 运转原理90

7-2 环形磁场对加热及质点流的影响94

7-3 磁转辙器97

7-4 托卡马反应器的构想设计98

7-5 理想的燃烧、注射及燃料循环104

第八章 日捏缩反应器系统109

8-1 θ-捏缩系统的基本观念109

8-2 运转的原理110

8-3 反应器设计及元件的考虑115

8-4 氘氚的燃烧动态118

8-4.1 燃烧循环118

8-4.2 直接转换循环123

8-5 中性气体层对电浆的冷却效应124

8-6 融合反应器发电厂的特性及能量平衡126

第九章 磁镜反应器系统129

9-1 基本观念129

9-2 运转原理130

9-3 磁镜反应器功率平衡及直接转换132

9-4 高能量中性束的注入135

9-5 电浆能量的直接转换137

9-6 200MWe D-T磁镜反应器设计的构想138

9-7 反应器电厂功率平衡142

第十章 雷射驱动融合反应器系统144

10-1 电浆燃烧的条件145

10-2 反应器能量平衡151

10-3 雷射光与燃料电浆间的交互作用153

10-4 燃料粒压缩设计的计算157

10-5 雷射驱动融合反应器的构想161

10-6 RLDP反应器电厂的特性164

第十一章 核融合能电厂的设计166

11-1.1 电浆168

11-1 主要系统设计简介168

11-1.2 真空壁169

11-1.3 围包层170

11-1.4 屏蔽170

11-1.5 线圈171

11-1.6 燃料循环171

11-2 核融合发电厂对环境的影响172

11-2.1 「氚」的渗漏174

11-2.2 放射性产物178

11-2.3 磁场影响186

11-3 融合发电经济188

第十二章 目前的成就与未来的发展190

12-1 目前的成就190

12-1.1 磁力局限系统的成就190

12-1.3 惰力局限系统的成就196

12-1.3.1 以「雷射」为能源发展的成就197

12-1.3.2 以「相对论电子束」为能源的成就198

12-1.3.3 以磁场为能源发展的成就199

12-2 融合工艺与设计的发展199

12-2.1 「电浆加热」问题200

12-2.2 发展大型强磁场超导体问题200

12-2.3 真空壁材料问题202

12-2.4 燃料注入问题203

12-2.5 转辙器性能问题203

12-2.6 惰力系统融合微爆技术问题204

12-3 未来的发展207

12-3.1 目前正在进行的工程——短程计划207

12-2.7 设备的改进207

12-3.1.1 磁力局限系统208

12-3.1.2 惰力局限系统213

12-3.2 下一代的工程——近程计划214

12-3.2.1 磁力局限系统214

12-3.2.2 惰力局限系统222

12-3.3 设计中的动力反应器——中程计划224

12-3.3.1 磁力局限系统224

12-3.3.2 惰力局限系统226

12-3.4 示范型融合动力反应器（DPR）——远程计划227

第十三章 尾语230

参考文献232

附录换算因数表236

索引241