世界都在这种激励下大干快上,纷纷建设起自己的大型托卡马克装置,欧洲建设了联合环-jet,苏联建设了t20(后来缩水成了t15,线圈小了。但是上了超导),日本的jt-60和美国的tftr(托卡马克聚变实yàn反应器的缩写)。
这些托卡马克装置一次次把能量增益因子(q)值的纪录刷新。
1991年欧洲的联合环实现了核聚变史上第一次氘-氚运行实yàn,使用6:1的氘氚混合燃料,受控核聚变反应持续了2秒钟,获得了万千瓦输出功率,q值达。
1993年,美国在tftr上使用氘、氚1:1的燃料,两次实yàn释放的聚变能分别为万千瓦和万千瓦,q值达到了。
1997年9月,联合欧洲环创万千瓦的世界纪录。q值达。持续了2秒。仅过了39天,输出功率又提高到万千瓦,q值达到。
三个月以后,日本的jt-60上成功进行了氘-氘反应实yàn。换算到氘-氚反应。q值可以达到1。后来。q值又超过了。这是第一次q值大于1,尽管氘-氘反应是不能实用的,但是托卡马克理论上可以真正产生能量了。
在这个大环境下。中国也不例外,在70年代就建设了数个实yàn托卡马克装置——环流一号(hl-1)和ct-6,后来又建设了ht-6,ht-6b,以及改建了hl1m,新建了环流2号。
有种说法,说中国的托卡马克装置研究是从俄罗斯赠送设备开始的,这是不对的,ht6/hl1的建设都早于俄罗斯赠送的ht-7系统。
ht-7以前,中国的几个设备都是普通的托卡马克装置,而俄罗斯赠送的ht-7则是中国第一个“超导托卡马克”装置。
那什么是“超托卡马克装置”呢?
回过头来说,托卡马克装置的核心就是磁场,要产生磁场就要用线圈,就要通电,有线圈就有导线,有导线就有电阻。托卡马克装置越接近实用就要越强的磁场,就要给导线通guo越大的电流,这个时候,导线里的电阻就出现了,电阻使得线圈的效率降低,同时限制通guo大的电流,不能产生足够的磁场,托卡马克貌似走到了尽头。
幸好,超导技术的发展使得托卡马克峰回路转,只要把线圈做成超导体,理论上就可以解决大电流和损耗的问题,于是,使用超导线圈的托卡马克装置就诞生了,这就是超托卡马克。
目前为止,世界上有4个国家有各自的大型超托卡马克装置,法国的tore-supra,俄罗斯的t-15,日本