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概述
1999 年标志着 TCABR(巴西阿尔文波加热托卡马克)在圣保罗大学(USP)物理研究所启用。这是一台来自瑞士的更大型装置,使巴西得以更新实验基础设施,并继续处于全球核聚变研究的前沿。
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历史背景
在 1990 年代,巴西科学界面临替换 TBR-1 的挑战——这台拉丁美洲首台托卡马克自 1979 年起在 USP 运行,技术上已经落后。
当中国与印度等国在该领域实现重大跨越时,由于资源匮乏以及缺乏成体系的国家聚变计划,巴西只能采用较为有限的方案。最终的解决办法是通过国际合作购入一台已有且成熟的装置。
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发生了什么
- 国际谈判USP 物理研究所就购买瑞士洛桑联邦理工学院一台 1980 年建造的托卡马克进行了谈判。
- 投资购置费用约为 70 万雷亚尔(按 2014 年价值计算),由 FAPESP 提供支持。
- 启用与命名该装置于 1999 年重新启用,命名为 TCABR。
- 技术能力自安装以来,它一直是巴西运行中最大的托卡马克,可开展比以往复杂得多的实验。
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影响
科学
聚焦于阿尔文波等离子体加热的前沿研究,该技术利用射频将等离子体温度提升到极高水平。
技术
代表着国家实验能力的跃升,成为发展诊断技术与理论建模的实验平台。
国际
拉近了巴西学界与隶属 Eurofusion 网络的欧洲卓越研究中心之间的合作。
社会
有助于培养并留住专攻前沿核科学的新一代巴西物理学家与工程师。
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遗产
TCABR 的运行为 2006 年成立国家聚变网络(RNF)提供了必要的技术与科学基础。此外,依托该装置取得的研究成果,也成为 2009 年巴西与 Euratom 签署合作协议的重要依据,使巴西在 ITER 时代不只是旁观者,而是积极参与者。
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你知道吗
名称的由来
TCABR 中的 “Chauffage” 在法语中意为“加热”。这一名称既致敬其瑞士渊源(洛桑),也点明其技术特长:通过阿尔文波加热等离子体。
科学的再利用
TCABR 是本土人才再利用技术的范例。一台 1980 年在欧洲建造的装置,经 USP 研究人员翻新后,数十年后仍在巴西产出高水平科研成果。
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参考资料
- 01PESTANA, Augusto. ITER, os caminhos da energia de fusão e o Brasil. Brasília: FUNAG, 2015.
- 02MARQUES, Gil da Costa (Org.). IFUSP: passado e presente. São Paulo: Livraria da Física, 2005.
- 03PAULETTI, Ruy Marcelo de Oliveira; LIMA, Victor Manoel de Souza. A Engenharia da Fusão Termonuclear Controlada. Boletim Técnico EPUSP, 1995.