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中国“人造太阳”获重大突破

导读: 中科院合肥物质科学研究院等离子体所承担的大科学工程“人造太阳”实验装置(EAST)在1月底的实验中,成功实现了电子温度超过5千万度、持续时间达102秒的超高温长脉冲等离子体放电。

科研人员在升级全超导托卡马克核聚变实验装置。新华社记者 金立旺 摄

  记者4日从中科院合肥物质科学研究院了解到,该院等离子体所承担的大科学工程“人造太阳”实验装置(EAST)在1月底的实验中,成功实现了电子温度超过5千万度、持续时间达102秒的超高温长脉冲等离子体放电。这是国际托卡马克实验装置在电子温度达到5000万度时,持续时间最长的等离子体放电。

  据专家介绍,这一成果展示了EAST作为超导装置在较高参数下开展稳态实验研究的特长和能力,标志着我国在稳态磁约束聚变研究方面走在国际前列。

  超高温长脉冲等离子体放电是未来聚变堆的基本运行模式。我国新一代“人造太阳”实验装置EAST既定科学目标是实现1亿度1000秒的等离子体运行,但实现该科学目标目前面临众多科学和技术挑战。

  在本轮实验中,EAST团队的工程技术人员和科学家解决了一系列关键问题,包括长脉冲等离子体磁位形的精确控制、全超导磁体安全运行技术、稳态有效的等离子体加热与电流驱动、实时的高时空分辨的先进物理诊断等。通过集成创新和开展全面的实验研究,EAST成功实现了102秒、芯部电子温度超过5千万度的高温等离子体放电,是重要的阶段性研究进展。


  美、法等国在20世纪80年代中期发起了国际热核实验反应堆(ITER)计划,旨在建立世界上第一个受控热核聚变实验反应堆,为人类输送巨大的清洁能量。这一过程与太阳产生能量的过程类似,因此受控热核聚变实验装置也被俗称为“人造太阳”。中国是这一计划的参与国之一。

  EAST是由中国科学家独立设计建造的世界首个全超导核聚变实验装置,于2007年建成并开始科学实验。它在近年取得了一系列实验成果,已成为国际上稳态磁约束聚变研究的重要实验平台,其科学目标是为ITER计划和中国未来独立设计建设运行核聚变堆奠定坚实的科学和技术基础。

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