在2021年的最后一天,大陆中科院合肥物质科学研究院传来消息称,30日晚间该院等离子体物理研究所内有「人造太阳」之称的全超导托卡马克核聚变实验装置(EAST),实现了1056秒的长脉衝高参数等离子体运行,这是目前世界上托卡马克装置高温等离子体运行的最长时间,再次打破人造太阳核聚变科技实验的世界纪录。
据《新华社》报导, EAST是大陆国家发改委批准立项的国家级重大科技基础设施,拥有类似太阳的核聚变反应机制,用来探索核聚变能源应用。这项被称为取之不竭、排放无污染的未来「终极能源」,其两大技术难点是实现上亿摄氏度点火和稳定长时间约束控制。这次的实验打破了EAST自己在2012年6月27日创造的411秒最长放电记录,执行时间首次突破了4位数!
报导说,在合肥综合性国家科学中心等相关部门支持下,EAST进行一系列性能升级,本轮实验于2021年12月初开始。EAST装置实验运行总负责人龚先祖表示,「2021年上半年,我们把电子温度1.2亿摄氏度等离子体维持了101秒,这次我们是把电子温度近7000万摄氏度的长脉衝高参数等离子体维持了1056秒,注入能量达到1.73吉焦。这是两个不同阶段的目标,千秒等离子体运行的实现,为未来建造稳态的聚变工程堆奠定坚实的科学和实验基础。」
经过国际社会70余年的共同努力,核聚变研究已从实验装置进入实验堆和工程堆阶段。目前,1兆安的等离子体电流、电子温度1亿摄氏度的等离子体、1000秒的连续执行时间,上述3个条件在EAST上已分别实现。
大陆中科院合肥物质科学研究院副院长、等离子体物理研究所所长宋云涛说,千秒量级等离子体运行再次挑战了世界托卡马克纪录,全面验证了未来聚变发电的等离子体控制技术,推动其从基础研究向工程应用迈进了一大步。
据科研人员介绍,本轮实验至少持续到2022年6月,EAST科研团队将在未来聚变堆类似条件下,向更高参数稳态高约束等离子体运行等科学目标发起衝击。
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