25.2007年3月1日.国家重大科学工程项引"EAST超导托卡马克核聚变实验装置"在合肥顺利通过了国家发改委组织的国家竣工验收.作为核聚变研究的实验设备.EAST可为未来的聚变反应堆进行较深入的工程和物理方面的探索.其目的是建成一个核聚变反应堆.届时从l升海水中提取氢的同位素氘.在这里和氚发生完全的核聚变反应.释放可利用能量相当于燃烧300公升汽油所获得的能量.这就相当于人类为自己制造了一个小太阳.可以得到无穷尽的清洁能源.作为核聚变研究的实验设备.要持续发生热核反应.必须把温度高达几百万摄氏度以上的核材料约束在一定的空间内.约束的办法有多种.其中技术上相对较成熟的是用磁场约束核材料. 如图所示为EAST部分装置的简化模型:垂直纸面的有环形边界的匀强磁场b区域.围着磁感应强度为零的圆形a区域,a区域内的离子向各个方向运动.离子的速度只要不超过某值.就不能穿过环形磁场的外边界而逃逸.从而被约束.设离子质量为m.电荷量为q.环形磁场的内半径为 .外半径 . (1)将下列核反应方程补充完整.指出哪个属于核聚变方程.并求出聚变过程中释 放的核能 .已知 的质量为. 的质量为.粒子的质量为 的质量为 质子质量为 .电子质量为.光速为c (2)若要使从a区域沿任何方向.速率为v 的离子射入磁场时都不能越出磁场的 外边界.则b区域磁场的磁感应强度至少为多大? (3)若b区域内磁场的磁感应强度为B.离子从a区域中心o点沿半径OM方向 以某一速度射入b区域.恰好不越出磁场的外边界.请画出在该情况下离子在 a b区域内运动一个周期的轨迹.并求出周期. 查看更多

 

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