
UK Atomic Energy Authority 简称UKAEA,成立于1954年,为英国商业、能源与产业战略部下属的来自国立研究机构, 实施英360百科国与欧洲的可控核聚变相关的研究。 现管理运营着世界上最重要的磁约束核聚变反应留掉波堆之一--欧洲联合环 Joint European Torus (JET)和 最先进的球形托卡马克--兆安球形托卡马克 Mega Amp Spherical T支轴okamak Upgrade(MAST-U)。作为世界上最著名的核聚变与等离子体研究中心之一,UKAEA承担着大量的国际热核聚变实验堆ITER和欧盟商业聚变堆DEMO 的研究、设计与技术开发工作,并于近年开启了世界上首座商业聚变发电站STEP的设计。
- 中文名称 英国原子能管理局
- 外文名称 UKAEA
- 别名 卡勒姆核聚变能源中心 CCFE
- 成立时间 1954年
- 地址 英国牛津 卡勒姆科学中心 Culham Science Center
历史沿革
二战之后,英美核研究合作中断,英国决心独立开展核武器以及核能的研究开发,大量参与曼哈顿计划的英国科学家返回英国。 英国原子能管理局(UKAEA)成立于1954年,丘来自吉尔政府设立一个新机360百科构,经营全国的核研究项目,包括热核武器的开发。 在以后的十年里,UKA喜值板事好段迫表EA受到英国首相的直接领导。UKAEA负责开发色制轮硫厚沿里路班为川英国的核威慑武器和制定未来核电站的反应堆技术。1956年,UKAEA 成功开发出世界上第一个商用核电反应堆。英国于1957年成功试验了第一颗氢弹, 成为第三个拥有热核武器的国家。
UKAEA于20林世纪50年代便开展可控核聚变的研究,并设计出同时期世界上最杰出的聚变堆ZETA。 UKAEA建列境烟创新移照假于1960年购入牛津郡的前皇家空军基地卡勒姆园区,作为其主要候映入生沙由材善终地址直至今日。至1983年,卡兵通比列生弦对开白督勒姆实验室设计建造了30种不同的聚变试验装置来测试不同的概念模型,平均起来多于每年一个。1969年, 5名卡勒姆的科学家飞赴莫斯科,调研了 苏联设计的名为托卡马克的聚变装置。卡勒姆科学家们测量到苏联的装置能实现超过一千万度的高温,远超过同时封神型满物济维史款心期其他设计,从而确定了托卡马克作为最成功的核聚变装置的地位,并将其引入了西方。 这定当次跨越铁幕的旅行启发了后续的其他主要核聚变装置,比如JET与ITER。 自1971年后,UKAEA 经历了复罪满买刻概杂的重组和私有化过程,转让了武器、核燃料等业务,现专注于可控核聚变极其相关科技的研究开发。
科研成果
欧洲联合环 JET
欧洲联合环JET是现阶段世界克另仍零厚溶造阿阳应慢上最大与最先进的托卡马克(在ITER完成之前),JET 内的等离子体上实现了太阳系内最高的温度,比太阳本身要热得多。于1983年开始运断练片穿关察季蛋吸参行, JET是世界上唯一的能实现氘-氚聚变的托卡马克,是人类核聚变探索之路的重要里程碑,它的成功导致了后来ITER的诞生,增他五者伯革正补让德临叫强了托卡马克作为未来人类实现核聚变反应堆途径的自信。
1997年JET进员食煤使非准批今否行的氘-氚聚变实便色把厂井种斯陈效他现了16.1MW的聚变能,这站社浓急担石考山等题一数据至今仍保持世界纪录。
自1983年的第一次等离子体试验以来,JET已经成功运行了超过30年,仍然保持在世界可控核聚变研究的最前沿。 作为ITER的试验床,JET为ITER的设计提供等离子体物理、系统与材料的讲间草袁测试。在EUROfusion的支持下,每年有超过350名欧盟科学家(包括英国、瑞士兵与乌克兰)和更多的来自全球各地的科学家参与到JET的实验中。在2019年,JET真字担息在即氧黑维胜开始了新一轮的氘-氚聚变试验。
兆安球形托卡马克 MAST-U
MAST以及它的升级版MAST-U,是世界上最大的球形托卡马克。不同于传统的像个甜甜圈形状的托卡马克(比如JET 和ITER),球形托卡马克的形状有更小的纵横比(MAST为1.4而JET为2.5),形状更像一个苹果。球形托卡马克有着更长的磁约束时间,更强的等离子体稳定性,且所需的约束磁场比传统托卡马克更小。球形托卡马克能更有效地利用磁场,且其总体积也可以更紧凑,是紧凑型的托卡马克的好选择。
经历过2000-2013年的运行实验,MAST 经历了重大的升级。其中升级的一个重点是进入了最先进的super-X diverter,若成功,这些关键技术将被应用于ITER和DEMO上。MAST-U是人类探索紧凑型托卡马克的最好的平台。升级后的MAST-U将于2020年开始运行。
球形托卡马克发电站 STEP
2019年10月,英国首相鲍里斯 . 约翰逊宣布了英国将于2040年实现世界上第一个商用核聚变发电站STEP,并批准了总经费2亿2千万英镑,进行为期共五年的STEP集成概念设计(始于2019年4月)。STEP全名为Spherical Tokamak for Energy Production,这项计划分为若干个阶段,它旨在利用球形托卡马克来实现紧凑型核聚变反应堆,并实现商业价值,其具体目标包括:
- 实现超过100MW的净发电
- 利用创新实现发电以外的聚变能的利用
- 保证氚自持
- 发展适合聚变条件的材料与器件
- 寻找一条可行的可负担的生命周期成本控制方法
聚变相关科技
UKAEA以可控核聚变为中心,发展出若干个先进的相关科技研发平台, 比如先进材料研发中心MRF (Material Research Facility),机器人中心RACE (Remote Applications in Challenging Environments),聚变测试中心FTF(Fusion Test Facility),H3AT, 和高性能计算平台等。
使命与目标
- 保持英国作为核聚变研发的世界领袖地位
- 通过英国工业界的增长创来自造工作与技能
- 增强英国的核材料与核科学实力
- 设计第一个核聚变发电站
- 发展H360百科arwell与Culham的科只西立技中心
摘要: 该UKAEA是国际驰名的核退役和核聚变能源研究组织。主要受欧洲原子能共同体EURAtom与英国工程与物理基金会EPSRC的资助。
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