ICS27.120.01 F40 中华人民共和国国家标准 GB/T4960.9—2013 核 科学技术术语 第9部分:磁约束核聚变 Glossaryofnuclearscienceandtechnologyterms— Part9:Magneticconfinementfusion 2013-02-07发布 2013-07-01实施 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局 中国国家标准化管理委员会发布目 次 前言 Ⅲ ………………………………………………………………………………………………………… 1 范围 1 ……………………………………………………………………………………………………… 2 磁约束核聚变 1 …………………………………………………………………………………………… 2.1 基础 1 ………………………………………………………………………………………………… 2.2 工程 27 ………………………………………………………………………………………………… 2.3 诊断 40 ………………………………………………………………………………………………… 2.4 聚变堆 43 ……………………………………………………………………………………………… 索引 49 ………………………………………………………………………………………………………… 汉语拼音索引 49 ……………………………………………………………………………………………… 英文对应词索引 63 …………………………………………………………………………………………… ⅠGB/T4960.9—2013 前 言 GB/T4960《核科学技术术语》分为9个部分: ———第1部分:核物理与核化学; ———第2部分:裂变反应堆; ———第3部分:核燃料与核燃料循环; ———第4部分:放射性核素; ———第5部分:辐射防护与辐射源安全; ———第6部分:核仪器仪表; ———第7部分:核材料管制与核保障; ———第8部分:放射性废物管理; ———第9部分:磁约束核聚变。 本部分为GB/T4960的第9部分。 本部分由中国核工业集团公司提出。 本部分由全国核能标准化技术委员会(SAC/TC58)归口。 本部分起草单位:核工业标准化研究所、中国国际核聚变能源计划执行中心、核工业西南物理研 究院。 本部分主要起草人:罗德隆、邢超、宓培庆、姜鑫、丁亚清、龚俊、康椰熙、李筱珍、李国青。 ⅢGB/T4960.9—2013 核科学技术术语 第9部分:磁约束核聚变 1 范围 GB/T4960的本部分规定了磁约束核聚变领域常用的术语及其定义。 本部分适用于磁约束核聚变领域内编写标准和技术文件、翻译文献及国内外技术交流等。 2 磁约束核聚变 2.1 基础 2.1.1 磁约束核聚变 magneticconfinementfusion;MCF 利用强磁场将高温度和高密度等离子体约束足够长的时间而产生的核聚变反应,可以通过托卡马克 (2.1.284)、仿星器(2.1.273)、反场箍缩(2.2.117)、Z箍缩(2.1.306)以及θ箍缩(2.1.283)等途径实现。 2.1.2 声加热 acousticheating 由磁泵抽运加热等离子体的方式。 注:磁泵抽运的频率远低于离子碰撞频率,同离子通过发生磁泵抽运的区域的渡越频率同一数量级。在这种情况 下,振荡场产生能被等离子体吸收的声波。 2.1.3 绝热压缩 adiabaticcompression 通过磁场压缩等离子体,保持其磁矩不变的过程。 2.1.4 绝热压缩加热 adiabaticcompressionheating 通过绝热压缩加热等离子体。 2.1.5 绝热不变量 adiabaticinvariant 当磁场随空间或时间变化时,带电粒子在磁场中运动的某些保持不变的参量或由它们组合起来的 一些保持不变的量。这些参量包括磁矩、纵向不变量、通过粒子漂移轨道的磁通量等,它们是准静态过 程中的不变量。 2.1.6 先进堆创新和评价研究 AdvancedResearchInnovationandEvaluationStudy;ARIES 美国从20世纪90年代开始的一项磁约束聚变反应堆设计研究计划。至今已设计研究过多种聚变 反应堆:ARIES-Ⅰ基于当时托卡马克(2.1.284)物理数据的适当外推而设计的装置,ARIES-Ⅱ和 ARIES-Ⅳ为堆芯成分不同的两个运行第二稳定性区的装置,ARIES-Ⅲ则是使用D-3He聚变反应代替 D-T反应的一种反应堆型。 2.1.7 先进托卡马克 advancedTokamak 同时具备稳态运行、高等离子体约束性能、高比压(β)值、高自举电流,并能有效移除能量及废料的 1GB/T4960.9—2013 托卡马克(2.1.284)装置。 2.1.8 阿尔芬间隙模 Alfvengapmodes 托卡马克(2.1.284)等离子体的环向特性使阿尔芬波的原先的连续谱产生间隙,它们是以不连续的 无阻尼的间隙模式存在。 注:这些模可以与高能粒子(例如,来自聚变反应的α粒子)产生共振而激发不稳定性,造成高能粒子的反常损失。 2.1.9 阿尔芬时间 Alfventime 阿尔芬波沿环向方向传播一弧度所需的时间,它是磁流体不稳定性效应的一个时间标度。 2.1.10 阿尔芬速度 Alfvenvelocity 在磁场方向阿尔芬波在等离子体中的传播速度,它与磁场强度成正比,与离子密度平方根成反比。 2.1.11 阿尔芬波 Alfvenwave 基本表现等离子体磁流体动力学性质的波动现象,表现为等离子体中的一种磁场振荡。参见快阿 尔芬波(2.1.101)。 2.1.12 阿尔芬波不稳定性 Alfvenwaveinstability 当等离子体粒子在沿磁场方向上运动的能量大于垂直于磁场平面中的能量时,所产生的电磁微观 不稳定性。 注:这是由作用在沿弯曲的磁力线流动的等离子体上的离心力引起的。这种不稳定性导致整个磁场形状来回 振荡。 2.1.13 α通道效应 alphachanneleffect 通过等离子体波将聚变α粒子能量直接传递给离子。 2.1.14 双极扩散 ambipolardiffusion 当等离子体中出现密度梯度时,电子的扩散比离子快得多,结果引起电荷分离,使等离子体内出现 电场的现象。 注:这种电场引起电子迁移减慢而使离子迁移加快,达到准稳态时,电子和离子的通量密度相等(假定离子电荷数 为1)。 2.1.15 反常扩散 anomalousdiffusion 等离子体中由非经典输运引起的等离子体粒子横越磁场的快速扩散,它使等离子体约束性能变坏。 参见反常输运(2.1.17)。 2.1.16 反常电子热传导 anomalouselectronthermalconduction 与等离子体中经典输运理论相比,在实验中测量到更大电子热传导损失的现象。参见反常输运 (2.1.17)。 2.1.17 反常输运 anomaloustransport 与等离子体中经典输运理论相比,在实验中测量到更大输运损失的现象。 2GB/T4960.9—2013 2.1.18 环径比 aspectratio 环形等离子体的大半径与小半径之比。参见等离子体几何位形(2.1.220)。 2.1.19 辅助加热 auxiliaryheating;additionalheating 除等离子体自身效应加热之外的附加加热,主要包括中性束注入和射频波加热等。 2.1.20 气球不稳定性 ballooninginstability 环形等离子体中,由压强梯度在环外侧驱动的局部磁流体动力学不稳定性。 2.1.21 香蕉轨道 bananaorbits 环形等离子体中,磁场中的俘获粒子导向中心的一种常见运行轨迹,因其形似香蕉而得名。 2.1.22 伯恩斯坦模 Bernsteinmode 在高温等离子体中垂直于磁场传播的准静电性质的波动模式。 2.1.23 比压值 betavalue β值 等离子体压强与磁压强之比,是磁约束的品质因数之一。 2.1.24 比压极限 betalimit β极限 磁约束等离子体可达到的最大比压值。 2.1.25 玻姆扩散 Bohmdiffusion 等离子体粒子横越磁场的反常扩散现象。扩散系数通常比经典扩散系数大几个数量级,而且扩散 系数与磁场强度成反比。 2.1.26 玻姆输运 Bohmtransport 回旋玻姆输运 gyro-Bohmtransport 与长波长等离子体扰动有关的反常扩散,这类输运的约束时间随磁场线性地增大。 2.1.27 自举电流 bootstrapcurrent 在存在压强梯度情况下,由新经典效应引起的环向电流,它与环形磁场系统中捕获粒子效应相关。 亦称靴带电流。 2.1.28 热核燃料燃耗 burnfractionofthermonuclearfuel 热核反应过程中,反应燃烧掉的热核燃料质量与投料质量的比值,它取决于燃烧速率和约束的 好坏。 2.1.29 中心电子密度 centralelectrondensity 磁约束聚变装置中磁轴处的等离子体电子密度。 3GB/T4960.9—2013 2.1.30 闭合(磁)位形 closed(magnetic)configuration 空间磁力线闭合的一种磁场结构,以便使等离子体只有通过横越磁力线扩散才能从该系统逃逸。 2.1.31 冷等离子体 coldplasma 温度效应可被忽略的等离子体模型,即比起外加约束磁场的磁压力、动(力)压力可以忽略的情形 (即β值远小于1)。 2.