1月20日,記者從中國科學院合肥物質科學研究院獲悉,被稱為中國“人造太陽”的全超導托卡馬克核聚變實驗裝置(EAST)取得新跨越,成功實現超1億攝氏度、1066秒穩態長脈衝高約束模等離子體運行,再次創造托卡馬克裝置高約束模運行新的世界紀錄。“億度千秒”的實現,充分驗證了聚變堆高約束模穩態運行的可行性,是聚變研究從基礎科學研究邁向工程實踐的重大拐點,對聚變堆的建設和運行具有重大意義。
世界首個全超導托卡馬克裝置EAST
自2006年建成運行以來,EAST裝置等離子體運行次數超過15萬次,近百萬個零部件協同,在穩態等離子體運行的工程和物理上持續保持國際引領。在長脈衝高約束模運行領域,其已先後跨越60秒、100秒、400秒等重大里程碑,邁入了千秒階段。科研團隊表示,高約束運行模式效率高、經濟性強,是未來聚變實驗堆和工程堆穩態運行的基本模式,但其面臨的最大挑戰,則是在高約束條件下,邊緣局域模引起的等離子體邊緣區溫度、密度台基的突然崩塌。這個過程中釋放的強脈衝熱流,會導致偏濾器熱負荷超載、靶板材料濺射損傷,大量雜質進入芯部等離子體引起大破裂。為了馴服聚變反應,科研團隊解決了等離子體芯部與邊界的物理集成、等離子體與壁相互作用、精密控制、即時診斷、主動冷卻等一系列前沿物理和工程技術問題,實現了超過1億攝氏度、1066秒的高約束模等離子體運行。
“億度千秒”高約束模等離子體運行現場
來源:中國澎湃新聞