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托卡马克为什么要用超导技术？

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发布时间：2019-02-08加入收藏来源：互联网点击：

什么是“超托卡马克装置”呢？

托卡马克这个名字来源于四个俄语单词——环形（toroidal）、真空室（kamera）、磁（magnet）、线圈（kotushka），恰好体现了它的主要构造。

托卡马克装置的工作原理可分为微波加热和磁约束两部分。

微波加热的作用就是加热、加速粒子，从而生成等离子体，并使粒子达到极高的速度。

磁约束的作用是将等离子体约束在磁场中，发生相互作用，磁场越强，约束能力也就越强。因此我们可以通过调控磁场的强度与分布，把等离子体约束在一定范围内。

托卡马克装置的核心就是产生强磁场，要产生磁场，仅仅依靠磁铁、永磁体必然是不可能达到要求的，那么就要用线圈，通电产生磁场，电生磁。

有电阻在，不得不使用超导技术

而线圈由导线缠绕组成，无论哪种材料，只要在超导温度以上，电阻是必然存在的。

托卡马克装置要想产生极强的磁场，导线中必须通以极大的电流。这个时候，电阻使得线圈的效率降低，产生能耗，得不偿失。

幸好，超导技术的发展给这一问题带来转机。只要借助超导技术，理论上就可以解决电阻和损耗的问题，于是，使用超导线圈并使用液氮或液氦制造超低温的托卡马克装置就诞生了，这就是超托卡马克。

目前为止，世界上仅有4个国家有大型超托卡马克装置，它们分别是：法国的Tore－Supra，俄罗斯的T-15，日本的JT-60U，和中国的EAST。除了EAST以外，其他四个大概都只能叫“准超托卡马克”，它们的水平线圈是超导的，垂直线圈则是常规的，因此还是会受到电阻的困扰。

在可控核聚变的道路之上，人类还有很长的一段路要走，一旦实现并投入商用，人类受困于资源的窘境便能得到很好的解决，可持续发展之梦将不再远。

回答于 2019-09-11 08:43:50

超导能起到悬浮的作用，但是超导一项技术至今都还未能有效的得到突破，通过强大电流产生磁场，使其物体物理悬浮，托卡马克装置燃烧室温度过亿度，温度升高导致磁场衰败，使其物体，极速下降，实验托卡马克燃烧室装置只能选择无条件被迫关闭，做降温处理，地球是有万物引力的，在太空可能会实现永久悬浮，在地球，实现超导技术，模拟太空环境，显然不现实，地球金属类器材燃烧成流体状态失去磁场，燃烧室无法有效控温，导致托卡马克装置容器下降，易损毁托卡马克装置，特例：金属燃烧成流体状态，磁铁是无法吸引的，好比托卡马克装置，控温需要超导技术，托卡马克装置需要悬浮升温，温度过高失去磁场，可以说谁也离不开谁。

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