主题：聚变PK裂变 -- tojinge
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家园 老兄能否介绍一下ACP-1000？ 这个东西据说要出口巴基斯坦了，它和AP1000是什么关系？
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家园 托卡马克与超导（三） 先介绍一下超导的知识
人们把处于超导状态的导体称之为“超导体”。超导体的直流电阻率在一定的低温下突然消失，被称作零电阻效应。导体没有了电阻，电流流经超导体时就不发生热损耗，电流可以毫无阻力地在导线中形成强大的电流，从而产生超强磁场。
超导材料按照超导温度分为高温超导和低温超导。
低温超导材料（low temperature superconducting material）
具有低临界转变温度（Tc<30K），在液氦温度条件下工作的超导材料。分为金属、合金和化合物。具有实用价值的低温超导金属是Nb( 铌 )，Tc 为9.3K已制成薄膜材料用于弱电领域。合金系低温超导材料是以Nb为基的二元或三元合金组成的β相固溶体，Tc 在 9K 以上。最早研究的是NbZr合金，在此基础上又出现了 NbTi合金 。NbTi 合金的超导电性和加工性能均优于 NbZr 合金 ，其使用已占低温超导合金的95% 左右 。NbTi 合金可用一般难熔金属的加工方法加工成合金，再用多芯复合加工法加工成以铜（或铝）为基体的多芯复合超导线，最后用冶金方法使其最终合金由β单相转变为具有强钉扎中心的两相（α+β）合金，以满足使用要求。化合物低温超导材料有NbN (Tc=16K)、Nb3Sn ( Tc=18.1K) 和 V3Ga（Tc=16.8K）。NbN多以薄膜形式使用 ，由于其稳定性好 ，已制成实用的弱电元器件 。Nb3Sn是脆性化合物 ，它和V3Ga可以纯铜或青铜合金为基体材料，采用固态扩散法制备 。为了提高 Nb3Sn（V3Ga）的超导性能和改善其工艺性能，有时加入一些合金元素，如Ti、Mg等。
超导体由于其临界温度在液氮温度（77K）以上，因此通常被称为高温超导体。液氮温度以上钇钡铜氧超导体的发现，使得普通的物理实验室具备了进行超导实验的条件，因此全球掀起了一股探索新型高温超导体的热潮。1987年底，我国留美学者盛正直等首先发现了第一个不含稀土的铊钡铜氧高温超导体。1988 年初日本研制成临界温度达110K的铋锶钙铜氧超导体。1988年2月盛正直等又进一步发现了125K 铊钡钙铜氧超导体。几年以后（1993年）法国科学家发现了 135K 的汞钡钙铜氧超导体。
高温超导体包括四大类：90K的稀土系，110K的铋系，125K的铊系，和135K的汞系。它们都含有铜和氧，因此也总称为铜氧基超导体。它们具有类似的层状结晶结构，铜氧层是超导层。高温超导体已经取得了实际应用，开始为人类造福。例如，钇钡铜氧超导体和铋系超导体已制成了高质量的超导电缆。而铊钡钙铜氧超导薄膜制成的装置，早在上世纪末就安装在移动电话的发射塔中，增加容量，减少断线和干扰。
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那么EAST和ITER用的是什么超导体呢？
通宝推：胡一刀,家园 热量怎么传到出来呢？ 或者说更有效地传导出来呢
家园 托卡马克与超导（五） 铜氧化物高温超导体主要有四大类: Bi 系( BiSrCaCuO，BSCCO) 、Y 系( YBaCuO，YBCO) 、Tl系( TlBaCaCuO) 、Hg 系(HgBaCaCuO) ，它们的临界温度都在77K 以上，可以工作在液氮温区。目前实用化的高温超导体有Bi 系( BSCCO) 和Y 系( YBCO) 两类。由于铜氧化物超导体相干长度短，各向异性大，且具有陶瓷特性，所以制备高性能的带( 线) 材，技术难度很高。
第一代Bi 高温超导线材已经商业化生产，主要的制备方法是粉末装管法。目前国内有多家单位可以生产临界电流密度在100A 以上、长度在千米量级的Bi 系带材。然而Bi 系带材的临界电流密度较低( 电流密度约为10KA/cm2 ) ，存在较大的交流损耗，而且制备过程中使用大量的金属Ag，使其在高强磁场、交流设备中的大规模应用受到了极大的限制。
目前托克马克所用的高温超导材料就是Bi系列的，它的电流密度和不适应高磁场环境，所以不能用于超导线圈。作为馈线，可以做得稍微粗一些，而且馈线部分不涉及磁场，所以还能使用。
以YBCO 为代表的第二代高温超导体具有较高的不可逆场( 7T) 和载流能力( 100K － 10MA/cm2 ) ，较低的交流损耗和制备成本( 使用较少的金属Ag)，是非常适合于托卡马克装置的。
然而第二代高温超导体非常难以制备，为了获得高性能的Y 系带材，需将具有强立方织构的超导材料复合到一种柔性的金属基带上，因此第二代超导带材难以采用第一代( Bi 系) 的粉末装管法生产。目前主要采用涂层外延生长技术来形成高度的织构相，因此第二代高温超导带材称为涂层导体( CC 导体)。
全世界科技人员都在为第二代高温超导材料的开发进行努力。随便搜搜，就可以得到很多这样的新闻：
http://news.xinhuanet.com/2011-01/23/c_121014146.htm，中国制备出百米长的第二代高温超导体。
http://www.sic.ac.cn/xwzx/kjxx/201309/t20130930_3942697.html
东芝开发出了能够自动将4～5mm宽的带状钇（Y）系高温超导线绕制成三维形状线圈的制造技术。
等等
第二代高温超导（钇系高温超导）发展迅猛，如果用于托卡马克的话，将大幅度降低建设和运营成本，简化整体设计结构，为核聚变成为廉价能源立下汗马功劳。