EAST新型ICRF加热天线结构分析及零部件设计(2)
式（1-5）表明6个氘原子的消耗便可释放43.23MeV的能量，而氘存在于海水中，大约有1014吨，若全部用于聚变反应，释放的能量就可以使用上百亿年。同时由式（1-5）可看出，得到的产物中没有长寿命高放射性产物，不会造成环境的严重污染，环保安全。
希望使用聚变产生的能量，必须能够控制能量的释放，这就是“授控制”技术。满足两个条件为了控核聚变反应的需要：第一，非常高的温度，氘核和氚核聚变超过5000万度，两个氘核在一亿度以上融合;两个完全足够的克制：提供足够长的时间，反应能够充分的做出。
有一种融合方法是磁约束聚变，属于真空容器中使用氘的加热方法，加热氚聚变燃料到反应温度区域（100000000度或更大），氘原子可以分成正和负的带电粒子，“等离子体”，利用一个特定的磁容器稳定地约束在真空容器内进行稳定的聚变反应这样的高温等离子体。原理图如图1.1所示:
图1.1 磁约束聚变原理图
20世纪下，聚变能源的研究在进展迅速着，认为研究磁约束是最有效和最有前途的。
1.1.2 磁约束聚变研究的历史与前景
人类研究核武器，希望能够以和平的用途用作。20世纪60年代后，利用一个强大的磁场，克服了等离子的宏观经济稳定，苏联科学家取得了突破性进展，实现了等离子体参数很大的提高。
因此，世界掀起一股“托卡马克”热。自1968年以来，世界上大小不同的要求，建设托卡马克，使聚变研究到一个新的水平，相当不错的成绩，取得的主要成就包括：（1）宏观经济的稳定性一直是困扰几乎没有磁约束核聚变的发现;（2）预期结果和实验数据基本上是相同的。1997年10月，在1:1的最大JET托卡马克装置，约16MW的聚变输出功率由几个粒子密度氘氚实验，融合性能的因素已在0.6以上到达。显示，托卡马克的科学可行性磁约束聚变反应的氘- 氚燃料实现的。图1.2为磁约束核聚变发展规划图。
图1.2 磁约束核聚变的发展规划图
据估计，2050年前后人类有望使用聚变能。
1.1.3 我国磁约束核聚变研究的历史与未来展望
1974年，中国成立了第一个托卡马克CT- 6内置物理研究所。 20世纪80年代初，中国研究院等离子体物理物理和西南研究所科学研究所，建托卡马克核聚变实验装置HT- 6M和HL- 1 ，对波驱动电流，通电加热，提高了等离子体约束在两个装置上，波加热，实现了低约束模式（ L模式）进行高约束模式（ H模式）转换等进行了全面，系统的实验研究。 1994年，原来的T-7装置等离子体物理苏联库尔恰托夫研究所成功转换成一个超导托卡马克HT- 7 ，中国也因此成为世界上第四个具有超导磁体托卡马克核聚变实验装置的国家。 1995年HT- 7首次成功放电装置，在2007年的实验突破了历史悠久脉冲放电，可以高达400秒，为聚变研究奠定了坚实的基础，并积累了宝贵的经验。
一个非圆截面等离子体位形和先进超导托卡马克磁体是1998年建立，2006年正式批准的设备，该设备可执行托卡马克等离子体约束等前沿课题的研究稳态运行和改进，探索先进的融合反应器中适宜的操作模式。EAST装置及其附属公司完成了系统，使中国成为少数几个国家在世界上的大型非圆截面超导托卡马克，并奠定了坚实的融合研究的前沿技术基础。
1. 2 离子回旋加热原理
托卡马克等离子体由环形电流通电加热超过1Kev。托卡马克实验中，环形电流提供通电加热，等离子体温度反而增加，几乎忽略通电加热。为达到要求的温度燃烧氘- 氚等离子体可采取辅助加热装置，用于加热。