CN117637192B - 核聚变反应系统及方法 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种核聚变反应系统及方法。所述核聚变反应系统包括：反应室、极向磁场线圈和运动结构；所述极向磁场线圈位于所述反应室的内部空间中，所述运动结构的一端与所述反应室密封且另一端与所述极向磁场线圈连接；所述运动结构用于带动所述极向磁场线圈朝所述反应室的中间区域移动至目标位置；所述极向磁场线圈用于在移动至目标位置的情况下通电，使所述反应室中产生等离子体。该系统可以降低在反应室中产生等离子体的难度，相应地降低核聚变反应的实现难度。

Description

核聚变反应系统及方法

技术领域

本申请涉及核聚变技术领域，特别涉及一种核聚变反应系统及方法。

背景技术

目前，核聚变技术由于其可利用成本低廉的物质产生大量清洁能源的优点而被广泛研究。

核聚变反应装置（如托卡马克装置）可以利用设置在反应室外部的线圈在反应室中产生变化的磁场，以使反应室中产生等离子体，接着将等离子体被加热至聚变反应温度发生聚变反应。

由于线圈与反应室的内部空间相隔一定距离，要在反应室中产生等离子体需要使线圈产生较大的磁场，对于线圈的工作要求较高，故等离子体的产生难度较高。

发明内容

本申请提供了一种核聚变反应系统及方法，可以降低在反应室中产生等离子体的难度，相应地降低核聚变反应的实现难度。

一方面，本申请提供了一种核聚变反应系统，所述核聚变反应系统包括：反应室、极向磁场线圈和运动结构；所述极向磁场线圈位于所述反应室的内部空间中，所述运动结构的一端与所述反应室密封且另一端与所述极向磁场线圈连接；

所述运动结构用于带动所述极向磁场线圈朝所述反应室的中间区域移动至目标位置；

所述极向磁场线圈用于在移动至目标位置的情况下通电，使所述反应室中产生等离子体。

另一方面，本申请提供了一种核聚变反应方法，应用于上述的核聚变反应系统，所述方法包括：

通过运动结构带动极向磁场线圈朝反应室的中间区域移动至目标位置；

向所述极向磁场线圈通电，使所述反应室中产生等离子体；

将所述等离子体加热至聚变反应发生聚变反应。

本申请的核聚变反应系统中，在反应室的内部空间中设置极向磁场线圈，且可以利用运动结构带动该极向磁场线圈向反应室的中间区域移动至目标位置，进而可以向极向磁场线圈传输较小的电流就使反应室中产生等离子体，对极向磁场线圈的要求较低，反应室中等离子体的产生难度较低，相应地可以降低核聚变反应的实现难度。

附图说明

图1是本申请一实施例提供的一种核聚变反应系统的结构示意图；

图2是本申请一实施例提供的反应室的截面示意图；

图3是本申请一实施例提供的另一种核聚变反应系统的结构示意图；

图4是本申请一实施例提供的一种运动结构的示意图；

图5是本申请一实施例提供的一种核聚变反应系统中的部分结构示意图；

图6是本申请一实施例提供的一种核聚变反应方法的流程图。

具体实施方式

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本申请。但是本申请能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本申请内涵的情况下做类似推广，因此本申请不受下面公开的具体实施的限制。

在本申请一个或多个实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本申请一个或多个实施例。在本申请一个或多个实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本申请一个或多个实施例中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。本申请一个或多个实施例中的术语“至少一个”指的是“一个或多个”，“多个”指的是“两个或两个以上”。术语“包括”为开放性的描述，应当理解为“包括但不限定”，在已描述的内容的基础上还可能包括其他内容。

应当理解，尽管在本申请一个或多个实施例中可能采用术语“第一”、“第二”等来描述各种信息，但这些信息不应限于这些术语。这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。例如，在不脱离本申请一个或多个实施例范围的情况下，“第一”也可以被称为“第二”，类似地，“第二”也可以被称为“第一”。取决于语境，如在此所使用的词语“如果”可以被解释成为“在……时”或“当……时”或“响应于确定”。

目前，核聚变被认为是解决人类能源问题的理想选择，通过核聚变反应能够提供大量的清洁能源，并且进行核聚变反应所需耗费的燃料来源广泛，成本较低。相应地核聚变反应装置被广泛研究，如托卡马克装置是一种被研究较多的核聚变反应装置，核聚变反应装置还可以包括仿星器和磁镜等类型。核聚变反应装置包括反应室和磁场线圈，可以利用线圈产生的磁场在反应室中产生等离子体，且将等离子体约束在反应室内并控制等离子体运动，将等离子体加热到聚变温度发生核聚变反应。该反应室可以为一真空室，在进行核聚变反应的过程中可以使反应室中处于真空状态。

由于聚变温度很高，线圈通常无法承受该温度，因此核聚变反应托卡马克装置中的各类磁场线圈通常都置于真空室外部。这种情况下，各类磁场线圈在聚变反应中所起的作用受到一定程度的限制，如由于磁场线圈与反应室中需要产生等离子体的位置相距较远，磁场线圈需要产生足够强的磁场才能产生满足需求的等离子体，使得核聚变反应的发生条件变得较为复杂，核聚变反应的难度较大。

本申请提供了一种核聚变反应系统及方法，可以降低在反应室中产生等离子体的难度，降低核聚变反应的实现难度。图1是本申请一实施例提供的一种核聚变反应系统的结构示意图。如图1所示，核聚变反应系统10包括：反应室101、极向磁场线圈102和运动结构103。

其中，极向磁场线圈102位于反应室101的内部空间中，运动结构103的一端与反应室101密封且另一端与极向磁场线圈102连接。运动结构103可以带动极向磁场线圈102朝反应室101的中间区域移动至目标位置。极向磁场线圈102可以在移动至目标位置的情况下通电，使反应室101中产生等离子体。

图1以核聚变反应系统10包括两个极向磁场线圈102和两个运动结构103为例进行示意，每个运动结构103可以用于带动一个极向磁场线圈102运动。该两个极向磁场线圈102可以分别位于反应室101的顶部和底部。该两个极向磁场线圈102和运动结构103可以对称设置。在一些实施方式中，核聚变反应系统10也可以包括一个极向磁场线圈102和一个运动结构103。

反应室101呈环形，运动结构103为可在反应室101的轴向（如图1中的上下方向）上伸缩的部件，进而可以带动极向磁场线圈102沿反应室101的轴向运动。运动结构103的一端与反应室101密封，可以避免运动结构103的运动影响反应室101的真空环境，保证反应室101中的核聚变反应可以稳定进行。

运动结构103可以带动极向磁场线圈102从反应室101的端部向中间区域移动，该中间区域可以指反应室101中赤道面所在区域。运动结构103带动极向磁场线圈102移动至目标位置后可以停止移动，该目标位置可以为设定的待产生等离子体的位置。接着，可以向极向磁场线圈102传输电流，以使极向磁场线圈102在其周围产生磁场，该磁场可以对反应室101中的气体进行击穿以产生等离子体，等离子体可以在磁场的作用下形成初始等离子体电流环。

核聚变反应系统10还可以包括极向磁场线圈102之外的其他线圈，如中心螺线管线圈、环向磁场线圈和位于反应室101外部的其他极向磁场线圈。各个线圈可以共同工作产生相应的磁场，可以使该磁场推动该初始等离子体电流环运动，以对等离子体进行加热，使等离子体发生聚变反应。在一些实施方式中，可以通过辅助加热方式来加热等离子体，如该辅助加热方式可以包括欧姆加热、中性束注入加热、低杂波加热、电子回旋波加热以及离子回旋波加热等方式。

本申请实施例中，在核聚变反应系统10包括两个极向磁场线圈102，相应地产生两个初始等离子体电流环的情况下，可以通过磁场推动该两个初始等离子体电流环运动进而融合压缩，实现对等离子体的加热。在核聚变反应系统10包括一个极向磁场线圈102的情况下，可以采用辅助加热方式来加热等离子体。

在一些实施方式中，相对于核聚变反应系统10包括两个极向磁场线圈102的情况下极向磁场线圈102移动至的目标位置，核聚变反应系统10包括一个极向磁场线圈102的情况下极向磁场线圈102移动至的目标位置可以更靠近反应室101的赤道面。

由于极向磁场线圈102位于反应室101内部，且可以移动至需产生等离子体的目标位置，故可以仅向极向磁场线圈102传输较小的电流，就可以保证极向磁场线圈102在其周围产生满足要求的磁场，产生所需的等离子体。因此可以降低对极向磁场线圈102的要求，保证等离子体较容易地产生，相应地可以降低核聚变反应的实现难度。

在一些实施方式中。运动结构103带动极向磁场线圈102到达目标位置后，还可以带动极向磁场线圈102继续向反应室101的中间区域移动。运动结构103也可以在任意时刻收回极向磁场线圈102，带动极向磁场线圈102朝反应室101的顶部或底部移动。

图2是本申请一实施例提供的反应室的截面示意图。如图2所示，反应室101内部可以具有容置槽C。容置槽C用于容置极向磁场线圈102。容置槽C可以与极向磁场线圈102的形状相匹配，如容置槽C呈环形。容置槽C的数量与极向磁场线圈102的数量相同，如反应室101的顶部和底部均具有容置槽C。

运动结构103可以在目标状态下带动极向磁场线圈102收回至容置槽C。该目标状态可以包括反应室101中形成等离子体电流环和/或目标位置的温度高于温度阈值。

极向磁场线圈102的作用是在反应室101中产生用来在目标位置形成初始等离子体电流环的等离子体，在产生初始等离子体电流环后极向磁场线圈102便完成了其任务，此时便可以收回至容置槽C，避免后续对等离子体加热时的温度对极向磁场线圈102的损伤。极向磁场线圈102也可以在反应室101中的温度过高（如目标位置的温度高于温度阈值）时，收回至容置槽C，避免受到高温损伤。

极向磁场线圈102可以在开始收回时便停止通电，或者也可以在收回至容纳槽C后再停止通电。如此，极向磁场线圈102在未收回至容置槽C时可以持续产生等离子体，保证有足够的等离子体加入聚变反应，提升聚变反应效果。

图3是本申请一实施例提供的另一种核聚变反应系统的结构示意图，图4是本申请一实施例提供的一种运动结构的示意图。请结合图3和图4，运动结构103可以包括：电机1031，以及一一对应的多个线圈承载部1032和多个波纹管1033。线圈承载部1032和波纹管1033的数量可以大于或等于2，本申请实施例中以运动结构103包括一一对应的三个线圈承载部1032和三个波纹管1033为例进行示意。波纹管1033的侧壁可以由可形变的材料制成。在一实施例中，波纹管1033为可折叠压缩的金属管。

该多个线圈承载部1032的一端分别与极向磁场线圈102的不同位置连接。波纹管1033在其轴向上的第一端部D1可以具有开口（图中未示出），该多个线圈承载部1032的另一端通过对应的波纹管1033的开口伸入波纹管1033中，且与波纹管1033在其轴向上的第二端部D2固定连接。

请继续参考图4，运动结构103还可以包括包覆极向磁场线圈102的保护壳1034。运动结构103中多个线圈承载部1032的一端可以通过保护壳1034分别与极向磁场线圈102的不同位置连接。该保护壳1034可以对极向磁场线圈102进行保护，避免高温对极向磁场线圈102的损伤。在一实施方式中，保护壳1034和极向磁场线圈102之间的空间中可以填充有绝缘物。在一实施方式中，保护壳1034的外部还可以覆盖耐高温材料。

电机1031通过带动波纹管1033的第二端部D2沿其轴向上下移动，以带动极向磁场线圈102在反应室101中沿反应室101的轴向上下移动。在使极向磁场线圈102朝反应室101的中间区域移动的过程中波纹管1033压缩，在使极向磁场线圈102朝反应室101的端部收回的过程中波纹管1033伸展。

反应室101内壁可以具有通孔，波纹管1033的第一端部D1的边缘可以与该通孔的边缘密封，且波纹管1033的第二端部D2呈密封状态，如此可以保证运动结构103与反应室101的密封，避免带动极向磁场线圈102运动时对反应室101的真空环境的影响。在另一实施例中，可以将整个运动结构103中的所有部件整体设置在一密封空间中。

电机1031可以仅位于一个波纹管1033所在处，通过控制一个波纹管1033运动来使其他波纹管1033联动。在一些实施方式中，也可以设置多个电机分别对各个波纹管1033进行控制。

图3和图4以运动结构103中电机1031和波纹管1033之间还设置有其他部件，电机1031通过带动该其他部件运动来带动波纹管1033运动为例。在一些实施方式中，电机1031和波纹管1033可以直接连接，电机1031直接带动波纹管1033运动，如电机1031为直线电机。

如图3和4所示，运动结构103中的该其他部件可以包括导轨1035，波纹管1033的第二端部D2与导轨1035螺纹连接。电机1031通过带动导轨1035旋转，来带动波纹管1033的第二端部D2沿其轴向上下移动，进而通过第二端部D2带动线圈承载部1032运动，以实现对极向磁场线圈102的移动。

如导轨1035沿第一方向旋转可以带动波纹管1033的第二端部D2向下移动，导轨1035沿第一方向的反方向旋转便可以带动波纹管1033的第二端部D2向上移动。可以通过需使极向磁场线圈102移动的距离，来确定对导轨1035的旋转圈数，进而基于该旋转圈数控制电机1031工作。

本申请实施例中以波纹管1033的第二端部D2具有沿径向凸出的连接部T，第二端部D2利用连接部T与导轨1035螺纹连接为例。在一实施方式中，第二端部D2也可以不具有该连接部T，导轨1035可以伸入波纹管1033内，与第二端部D2的中间区域螺纹连接。

请继续参考图4，运动结构103还可以包括导轨承载部1036，导轨承载部1036用于保证导轨1035及电机1031的稳定设置。导轨承载部1036包括依次连接的第一子承载部B1、第二子承载部B2和第三子承载部B3，且第一子承载部B1与第三子承载部B3相对。导轨1035的两端可以分别与第一子承载部B1和第三子承载部B3转动连接，导轨1035可以相对第一子承载部B1和第三子承载部B3转动。电机1031可以位于第三子承载部B3远离第一子承载部B1的一侧。

第一子承载部B1具有开孔，波纹管1033的第一端部D1可以与该开孔边缘密封固定，如波纹管1033的第一端部D1可以位于该开孔中。第一子承载部B1的边缘可以与反应室101内壁具有的通孔边缘密封固定，以保证反应室101内部的真空环境不受影响。

本申请实施例中，核聚变反应系统10还包括用于向极向磁场线圈102供电的线圈电源（图中未示出）。极向磁场线圈102的两端可以通过运动结构103引出反应室101之外，以与线圈电源连接。如图4中示出的结构L表示极向磁场线圈102中引出反应室101之外的部分。

请继续参考图4，核聚变反应系统10还可以包括与线圈电源连接的线圈导电结构1037，线圈电源可以通过线圈导电结构1037向极向磁场线圈102供电。极向磁场线圈102的两端可以伸出反应室101外，且与线圈导电结构1037滑动连接。如图4中线圈导电结构1037具有条形凹槽，极向磁场线圈102的端部位于该条形凹槽中。在极向磁场线圈102在反应室101中移动的过程中，极向磁场线圈102的该两端在线圈导电结构1037的条形凹槽中滑动。

如图4所示，极向磁场线圈102的两端可以穿过一个波纹管1033的第二端部D2伸出反应室101外。极向磁场线圈102中的部分结构可以位于线圈承载部1032中。波纹管1033的第二端部D2具有用于伸出该极向磁场线圈102的端部的通孔，该通孔边缘与极向磁场线圈102的端部密封固定。导轨承载部1036中的第三子承载部B3也可以具有用于伸出极向磁场线圈102的端部的通孔。

在一些实施方式中，核聚变反应系统10还可以包括相连接的冷却流道和冷却装置。如该冷却装置为水冷装置。冷却装置可以位于反应室101外，冷却流道与极向磁场线圈102接触。冷却装置用于对冷却液体进行冷却，且向冷却流道输入冷却液体，并接收冷却流道输出的冷却液体。冷却流道用于传输冷却液体对极向磁场线圈102进行降温。

该冷却装置可以在需要对极向磁场线圈102进行降温时启动。启动后冷却装置将冷却液体从冷却流道的进液口输入，冷却液体在冷却流道中传输再从冷却流道的出液口流出至冷却装置，冷却装置对该冷却液体进行冷却后再传输至冷却流道，如此形成循环水路，达到对极向磁场线圈102进行降温冷却的效果。示例地，该冷却装置可以在反应室101中的温度超过预设温度阈值的情况下启动，或者也可以在将极向磁场线圈102向反应室101的中间区域移动的时候便启动。

图5是本申请一实施例提供的一种核聚变反应系统中的部分结构示意图，且其中示出了冷却流道的进液口K1和出液口K2所在处的结构。如图5所示，极向磁场线圈102可以为中空结构，冷却流道可以嵌于极向磁场线圈102中。如此可以保证冷却流道与极向磁场线圈102的接触面积较大，保证对线圈的冷却效果较好，且无需增大整体的结构体积。图5中还示出了线圈导电结构1037的另一种可选结构。

在一种实施方式中，可以直接将极向磁场线圈102中的空间作为冷却流道，直接向其中传输冷却液体，如此可以简化冷却流道的设置，且更便于对极向磁场线圈102的降温。在另一种实施方式中，可以在极向磁场线圈102中穿入用于传输冷却液体的管道。在一种实施方式中，冷却流道也可以位于极向磁场线圈102的外部，且包裹极向磁场线圈102。

本申请实施例中，电机1031、波纹管1033和导轨1035共同组成了极向磁场线圈102的位置调节系统。启动电机1031之后，通过电机1031使波纹管1033与导轨1035相连的部分（也即第二端部D2中凸出的连接部T）在导轨1035上移动，从而带动波纹管1033的移动，极向磁场线圈102则随着波纹管1033的移动而移动。电机1031和导轨1035为极向磁场线圈102上提供了上下移动功能，波纹管1033保证了极向磁场线圈102能够上下移动的同时不会影响反应室101内部的真空状态。通过电机1031可以控制极向磁场线圈102在反应室101的高场侧和低场侧之间来回移动，使得能够在反应室101外部实现对极向磁场线圈102在反应室101内部位置的调节。

线圈导电结构1037与极向磁场线圈102采用的是滑动接触的连接方式，线圈导电结构1037保持固定不动，与线圈电源连接的外部线路可以直接接在线圈导电结构1037上而不与极向磁场线圈102主体直接相连。如此使极向磁场线圈102主体不用与外部线路直接相连故不需要固定在特定位置，保证了极向磁场线圈102能够在反应室101中根据需要进行上下移动。

当反应室101内部温度过高的时候，极向磁场线圈102可以缩回反应室101上下端面的容置槽C中，避免等离子体产生的高温损坏极向磁场线圈102。并且，极向磁场线圈102内部设有冷却流道，可以与外部冷却装置相连。在需要对极向磁场线圈102进行冷却的时候启动外部的冷却装置，使冷却液体从极向磁场线圈102内部的冷却流道的进液口流入，从冷却流道的出液口流出，形成循环水路，实现对极向磁场线圈102的降温冷却。如此可以使极向磁场线圈102能够抵御反应室101中较高的温度。

本申请实施例中，核聚变反应系统10还可以包括控制单元。该控制单元可以与线圈电源、电机1031和冷却装置均连接。该控制单元可以在工作人员的控制下或者基于设定的程序，控制线圈电源向极向磁场线圈102传输电流，控制电机工作以带动极向磁场线圈102移动，控制冷却装置传输冷却液体对极向磁场线圈102进行降温冷却。

本申请实施例中，可以控制一对极向磁场线圈102进入核聚变反应装置的反应室101内部。可以通过线圈电源向这对极向磁场线圈102传输一个初始电流脉冲，以引起周围电磁场的快速变化，从而环绕该极向磁场线圈102电离击穿工作气体形成初始等离子体环，如此降低了聚变反应发生的难度。另外，还可以通过调整该对极向磁场线圈102在反应室101内部的位置，从而调整环绕这对极向磁场线圈102产生的初始等离子体环的位置。

在一些实施方式中，还可以在产生初始等离子体环后，将这对极向磁场线圈102再向反应室101的中间区域移动，以使反应室101底部和顶部产生的初始等离子体环随着该极向磁场线圈102的移动向中间压缩。

综上所述，本申请实施例提供的核聚变反应系统中，在反应室的内部空间中设置极向磁场线圈，且可以利用运动结构带动该极向磁场线圈向反应室的中间区域移动至目标位置，进而可以向极向磁场线圈传输较小的电流就使反应室中产生等离子体，对极向磁场线圈的要求较低，反应室中等离子体的产生难度较低，相应地可以降低核聚变反应的实现难度。

图6是本申请一实施例提供的一种核聚变反应方法的流程图，该方法可以应用于上述的核聚变反应系统10，该方法可以与上述对于核聚变反应系统10的介绍相互参考，下面对该方法不再进行详细介绍。示例地，该方法可以由核聚变反应系统中的控制单元执行。如图6所示，该方法可以包括以下步骤：

步骤602、通过运动结构带动极向磁场线圈朝反应室的中间区域移动至目标位置。

控制单元可以对运动结构进行控制，以使该运动结构带动设置在反应室中的极向磁场线圈朝反应室的中间区域移动，直至移动至目标位置。

如对于图4所示的运动结构103，控制单元可以控制该运动结构103中的电机1031工作，以使该电机1031带动导轨1035旋转，由导轨1035带动波纹管1033的第二端部D2向反应室101的中间区域移动，进而带动线圈承载部1032向该中间区域移动，如此实现使极向磁场线圈102向该中间区域移动。

步骤604、向极向磁场线圈通电，使反应室中产生等离子体。

控制单元可以控制线圈电源向极向磁场线圈传输电流，以使极向磁场线圈产生相应的磁场，该磁场可以对反应室中的工作气体进行击穿，以在反应室中产生等离子体。示例地，该等离子体可以在环向磁场的作用下形成初始等离子体环。

步骤608、将等离子体加热至聚变反应发生聚变反应。

控制单元可以控制核聚变反应系统中的各个线圈（如中心螺线管线圈、环向磁场线圈和极向磁场线圈）工作，以使反应室中的磁场推动初始等离子体环运动及形变。在运动及形变的过程中等离子体的温度会逐渐上升，在达到聚变温度后等离子体可以发生聚变反应。

在一些实施方式下，请继续参考图6，在步骤604之后还可以执行步骤606，也即在目标状态下通过运动结构带动极向磁场线圈收回至容置槽，其中，目标状态包括反应室中形成等离子体电流环和/或目标位置的温度高于温度阈值。

在目标状态下，控制单元可以控制电机1031沿相反的方向旋转，以带动导轨1031朝相反的方向旋转，进而通过波纹管1033和线圈承载部1032带动极向磁场线圈102朝反应室101的端部移动，直至收回容置槽中。

综上所述，本申请实施例提供的核聚变反应方法中，在反应室的内部空间中设置极向磁场线圈，且可以利用运动结构带动该极向磁场线圈向反应室的中间区域移动至目标位置，进而可以向极向磁场线圈传输较小的电流就使反应室中产生等离子体，对极向磁场线圈的要求较低，反应室中等离子体的产生难度较低，相应地可以降低核聚变反应的实现难度。

上述对本申请特定实施例进行了描述。其它实施例在所附权利要求书的范围内。在一些情况下，在权利要求书中记载的动作或步骤可以按照不同于实施例中的顺序来执行并且仍然可以实现期望的结果。另外，在附图中描绘的过程不一定要求示出的特定顺序或者连续顺序才能实现期望的结果。在某些实施方式中，多任务处理和并行处理也是可以的或者可能是有利的。

本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于优选实施例，所涉及的动作和模块并不一定都是本申请所必须的。在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其它实施例的相关描述。

以上公开的本申请优选实施例只是用于帮助阐述本申请。可选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制本申请仅为所述的具体实施方式。显然，根据本申请的内容，可作很多的修改和变化。本申请选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本申请的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本申请。

Claims (8)

1.一种核聚变反应系统，其特征在于，所述核聚变反应系统包括：反应室、极向磁场线圈和运动结构；所述极向磁场线圈位于所述反应室的内部空间中，所述运动结构的一端与所述反应室密封，且另一端利用保护壳包覆所述极向磁场线圈；

所述运动结构用于带动所述极向磁场线圈朝所述反应室的中间区域移动至目标位置；

所述极向磁场线圈用于在移动至目标位置的情况下通电，使所述反应室中产生等离子体；

所述运动结构还用于在所述反应室中产生等离子体后，带动所述极向磁场线圈再朝所述反应室的中间区域移动，使所述反应室中产生的等离子体随着所述极向磁场线圈的移动向中间区域压缩；

所述反应室内部具有容置槽，所述运动结构还用于在目标状态下带动所述极向磁场线圈收回至所述容置槽，其中，所述目标状态包括所述反应室中形成等离子体电流环和/或所述目标位置的温度高于温度阈值。

2.根据权利要求1所述的核聚变反应系统，其特征在于，所述运动结构包括：电机，以及一一对应的多个线圈承载部和多个波纹管，所述波纹管在其轴向上的第一端部具有开口；

所述多个线圈承载部的一端分别与所述保护壳的不同位置连接，所述多个线圈承载部的另一端通过对应的波纹管的开口伸入所述波纹管中，且与所述波纹管在其轴向上的第二端部连接；

所述电机通过带动所述波纹管的所述第二端部沿所述轴向移动，使所述极向磁场线圈朝所述反应室的中间区域移动，且移动过程中所述波纹管压缩。

3.根据权利要求2所述的核聚变反应系统，其特征在于，所述运动结构还包括导轨，所述波纹管的所述第二端部与所述导轨螺纹连接；

所述电机通过带动所述导轨旋转，来带动所述第二端部沿所述轴向移动。

4.根据权利要求3所述的核聚变反应系统，其特征在于，所述第二端部具有沿径向凸出的连接部，所述第二端部利用所述连接部与所述导轨螺纹连接；

和/或，

所述运动结构还包括导轨承载部；所述导轨承载部包括依次连接的第一子承载部、第二子承载部和第三子承载部，且所述第一子承载部与所述第三子承载部相对；

所述导轨的两端分别与所述第一子承载部和所述第三子承载部转动连接；

所述电机位于所述第三子承载部远离所述第一子承载部的一侧；

所述第一子承载部具有开孔，所述波纹管的所述第一端部位于所述开孔中。

5.根据权利要求2所述的核聚变反应系统，其特征在于，所述反应室内壁具有通孔，所述波纹管的所述第一端部的边缘与所述通孔的边缘密封，且所述波纹管的所述第二端部密封；

和/或，所述核聚变反应系统还包括相连接的线圈导电结构和线圈电源，所述线圈电源用于通过所述线圈导电结构向所述极向磁场线圈供电；所述极向磁场线圈的两端穿过所述波纹管的所述第二端部伸出所述反应室外，且与所述线圈导电结构滑动连接。

6.根据权利要求1至5任一所述的核聚变反应系统，其特征在于，所述核聚变反应系统还包括相连接的冷却流道和冷却装置，所述冷却流道与所述极向磁场线圈接触；

所述冷却装置用于对冷却液体进行冷却，且向所述冷却流道输入所述冷却液体，并接收所述冷却流道输出的所述冷却液体；

所述冷却流道用于传输所述冷却液体对所述极向磁场线圈进行降温。

7.根据权利要求6所述的核聚变反应系统，其特征在于，所述极向磁场线圈为中空结构，所述冷却流道嵌于所述极向磁场线圈中。

8.一种核聚变反应方法，其特征在于，应用于权利要求1至7任一所述的核聚变反应系统，所述方法包括：

通过运动结构带动极向磁场线圈朝反应室的中间区域移动至目标位置；

向所述极向磁场线圈通电，使所述反应室中产生等离子体；

通过运动结构带动所述极向磁场线圈再朝所述反应室的中间区域移动，使所述反应室中产生的等离子体随着所述极向磁场线圈的移动向中间区域压缩，将所述等离子体加热至聚变反应发生聚变反应；

在目标状态下通过所述运动结构带动所述极向磁场线圈收回至所述反应室内部的容置槽，其中，所述目标状态包括所述反应室中形成等离子体电流环和/或所述目标位置的温度高于温度阈值。