【科技前沿】中國“人造太陽”刷新世界紀錄
【科技前沿】
光明日報合肥4月13日電(記者常河、丁一鳴)12日21時,正在運行的世界首個(ge) 全超導托卡馬克核聚變實驗裝置(EAST)取得重大成果,成功實現403秒穩態長脈衝(chong) 高約束模式等離子體(ti) 運行,刷新了此前101秒的世界紀錄。
萬(wan) 物生長靠太陽。太陽之所以能發光發熱,是因為(wei) 內(nei) 部的核聚變反應。長期以來,科學家希望通過可控核聚變反應,創造出一個(ge) “太陽”,從(cong) 而獲得源源不絕的能源。位於(yu) 安徽合肥科學島的EAST有著“人造太陽”之稱,作為(wei) 國家重大科技基礎設施,它擁有類似太陽的核聚變反應機製。但要造出能實用的“人造太陽”,需要上億(yi) 攝氏度的等離子體(ti) 、超過千秒的連續運行時間和1兆安的等離子體(ti) 電流,難度極大。
“我們(men) 經過十幾年聚力攻關(guan) ,曆經122254次實驗,終於(yu) 實現了今天的突破!”中科院合肥物質科學研究院副院長、等離子體(ti) 物理研究所所長宋雲(yun) 濤激動地說。
經過持續艱難攻關(guan) ,EAST大科學團隊解決(jue) 了長時間尺度下的等離子體(ti) 位形約束、高功率射頻波加熱與(yu) 電流驅動、等離子體(ti) 與(yu) 壁相互作用、關(guan) 鍵分布參數的實時診斷等係列前沿物理和技術集成問題,實現了403秒高約束模式等離子體(ti) 運行。
宋雲(yun) 濤介紹,這次突破的主要意義(yi) 在於(yu) “高約束模式”,完全驗證了EAST高參數長脈衝(chong) 穩態運行的能力,對探索未來聚變堆前沿物理問題,提升核聚變能源經濟性、可行性,加快實現聚變能應用具有重要意義(yi) 。
近年來,EAST性能不斷提升,裝置運行區間不斷擴展,取得了多項國際托卡馬克運行的重大標誌性成果。EAST上有核心技術200多項、專(zhuan) 利2000餘(yu) 項,匯聚“超高溫”“超低溫”“超高真空”“超強磁場”“超大電流”等尖端技術於(yu) 一爐,共有上百萬(wan) 個(ge) 零部件協同工作。這次成功突破,離不開等離子體(ti) 控製、加熱、壁處理、先進診斷等技術提升和內(nei) 真空室改善。
EAST取得的係列重大創新成果,為(wei) 國際熱核聚變實驗堆ITER運行和我國自主建設運行聚變堆提供了重要的實驗基礎。目前,下一代“人造太陽”中國聚變工程實驗堆已完成工程設計,未來瞄準建設世界首個(ge) 聚變示範堆。
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