中国“人造太阳”再创世界纪录

江淮晨报 2021-05-31 00:30 大字

本报讯 5月28日,记者从中科院合肥物质科学研究院获悉,有着“人造太阳”之称的全超导托卡马克核聚变实验装置EAST(东方超环)实现了可重复的1.2亿度101秒等离子体运行和1.6亿度20秒等离子体运行,再次创造托卡马克实验装置运行新的世界纪录,向核聚变能源应用迈出重要一步。

全超导托卡马克核聚变实验装置的目标是让海水中的氘和氚在高温条件下像太阳一样进行核聚变,为人类提供清洁能源,可为实现碳中和作出重要贡献。由于核聚变能源的原材料在地球上几乎取之不竭,排放无污染,也被视为“终极能源”。实现核聚变发电的两大难点是如何实现上亿度点火和等离子体稳定长时间约束控制。同时实现上亿度等离子体长时间维持尤为困难,这需要将上亿度等离子体与零下269度超导磁体、高热负荷等离子体与壁材料相互作用、动态精密控制等多项极端条件同时高度集成和有机结合,难度和挑战非常大,此前国际上超过1亿度的等离子体运行最长持续时间为20秒。

合肥研究院科研人员介绍,去年6月,该院等离子体所启动了EAST装置的升级改造工作,历时近一年的升级改造,全面提升了该装置性能,并在实验中攻克了稳态高功率加热、高精度等离子体实时控制等一系列技术难题。此次1.2亿度101秒等离子体运行的实现,将去年EAST装置物理实验实现的1亿度20秒的世界纪录提高了5倍,表明EAST装置综合研究能力获得重大突破,标志着我国在稳态高参数磁约束聚变研究领域引领国际前沿。同时,进一步证明了核聚变能源的可行性,也为迈向商用奠定物理和工程基础。

此前,在2017年,EAST实现了稳定的101.2秒稳态长脉冲高约束模等离子体运行;2018年,EAST装置再次取得重大突破,首次实现了1亿摄氏度等离子体运行。

合肥报业全媒体记者 刘畅司晨

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