超导磁体作为托卡马克装置中磁场系统的核心组成部分,其性能直接关系到整个核聚变反应的稳定性和效率。
然而,现有的低温超导材料在面临托卡马克装置内部的高温环境和强磁场条件时,会迅速失去其超导特性,导致磁场无法正常工作。
因此,寻找并研发一款能够在如此极端条件下仍能保持超导状态的新型超导材料,成为了当前亟待解决的关键问题。
紧接着,第三个技术难点也浮出水面,那就是如何有效控制核聚变反应中的等离子体。
在托卡马克装置中,等离子体被加热到上亿摄氏度的高温,并处于超强磁场的包围之中。
然而,在这种极端条件下,等离子体极易发生不稳定现象,如撕裂磁场的束缚并逃逸出反应区域。
这种等离子体的逃逸现象不仅会导致核聚变反应的终止,还会对装置本身造成严重的损害。
因此如何有效地控制等离子体的行为,确保其在核聚变反应过程中保持稳定,是实现核聚变长时间连续运行的关键所在。
综上所述,前三个技术难点每一个都是极具挑战性的问题,全球各国的研究团队至今尚未能攻克其中任何一个。
至于后续的技术难点,还涵盖以下几个方面的重要问题。
首先,是如何设计出一个能够有效输出聚变反应所产生的巨大能量的系统。