高約束模式運行四百○三秒

    我“人造太陽”刷新世界紀錄

    【本報綜合報道】據新華社、香港中通社十三日消息：四月十二日晚九時，位於中科院合肥物質科學研究院的世界首個全超導托卡馬克EAST裝置獲重大成果，實現了穩態高約束模式等離子體運行四百○三秒，刷新二○一七年的一百○一秒世界紀錄。

    歷經逾12萬次實驗

    “Shot:122254。”EAST控制大廳屏幕上的數字顯示，這是歷經十二萬多次實驗取得的成功。

    “這次突破的主要意義在於‘高約束模式’。”中科院合肥物質科學研究院副院長、等離子體物理研究所所長宋雲濤說，高約束模式下粒子的溫度、密度都大幅度提升，“這為提升未來聚變電站的發電效率，降低成本奠定了堅實物理基礎。”

    可供無限清潔能源

    核聚變能源具有資源豐富、無碳排放和清潔安全等突出優點，是人類未來最主要的清潔能源之一。

    位於中國科學院合肥物質科學研究院等離子體物理研究所的EAST裝置，素有“人造太陽”之稱，其擁有類似太陽核聚變反應機制，是目前探索“終極能源”的利器。

    EAST高約十一米，直徑約八米，重四百餘噸，看上去像一個巨大的“罐子”，使用液氦冷卻超導磁鐵，將等離子體禁錮在裝置內，實現可控核聚變。

    EAST大科學團隊解決了長時間尺度下的等離子體位形約束、高功率射頻波加熱與電流驅動、等離子體與壁相互作用、關鍵分佈參數的實時診斷等系列前沿物理和技術集成問題，實現了四百○三秒穩態長脈衝高約束模等離子體運行。

    據介紹，EAST裝置物理實驗取得的系列重大突破，完全驗證了全超導托卡馬克EAST裝置高參數長脈衝穩態運行的能力，進一步驗證了未來聚變實驗堆高約束模式穩態運行的可行性。同時，也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。

    裝置性能不斷提升

    近年來，EAST裝置性能不斷提升，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裝置取得的系列重大創新成果，為國際熱核聚變實驗堆ITER運行和中國自主建設運行聚變堆提供了重要的實驗基礎。

    據悉，EAST裝置上有核心技術二百多項、專利二千餘項，匯聚“超高溫”、“超低溫”、“超高真空”、“超強磁場”、“超大電流”等尖端技術於一爐，共有上百萬個零部件協同工作。

    這次成功突破，離不開等離子體控制、加熱、壁處理以及先進診斷等技術提升和內真空室改善。

    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聚變示範堆。