1月20日,我國有“人造太陽(yáng)”之稱(chēng)的全超導托卡馬克核聚變實(shí)驗裝置(以下簡(jiǎn)稱(chēng)“EAST”)在安徽合肥獲得重大成果,成功實(shí)現了上億攝氏度1066秒穩態(tài)長(cháng)脈沖高約束模等離子體運行,再次創(chuàng )造了托卡馬克裝置高約束模運行新的世界紀錄。億度千秒量級穩態(tài)高約束模的實(shí)現充分驗證了聚變堆高約束模穩態(tài)運行的可行性,是聚變研究從基礎科學(xué)研究邁向工程實(shí)踐的重要一步,把聚變能源的研發(fā)進(jìn)程往前推進(jìn)了一大步,對聚變堆的建設和運行具有重大的意義。
EAST形如“巨罐”,匯聚“超高溫”“超低溫”“超高真空”“超強磁場(chǎng)”“超大電流”等尖端技術(shù)于一體,近百萬(wàn)個(gè)零部件協(xié)同工作,擁有專(zhuān)利近2000項。
太陽(yáng),普照萬(wàn)物,它的巨大能量來(lái)自?xún)炔康暮司圩兎磻?。而“人造太?yáng)”是要在地球上實(shí)現可控的核聚變反應,追求“能源自由”。
高約束運行模式(高約束模)因其效率高、經(jīng)濟性強,是未來(lái)聚變實(shí)驗堆和工程堆穩態(tài)運行的基本模式。但在實(shí)驗裝置上實(shí)現長(cháng)脈沖穩態(tài)高約束模挑戰大、難度高。
正在開(kāi)展的第22輪物理實(shí)驗中,中國科學(xué)院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院等離子體物理研究所EAST大科學(xué)團隊瞄準托卡馬克穩態(tài)高性能等離子體前沿物理研究,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、實(shí)時(shí)診斷、主動(dòng)冷卻等系列前沿物理和工程技術(shù)問(wèn)題,實(shí)現了超過(guò)1億攝氏度1066秒的高約束模等離子體運行。
自2006年建成運行以來(lái),EAST等離子體運行次數超過(guò)15萬(wàn)次,通過(guò)開(kāi)放共享的建制化管理模式,在穩態(tài)等離子體運行的工程和物理上持續保持國際引領(lǐng)。就長(cháng)脈沖高約束模運行來(lái)說(shuō),先后跨越60秒、100秒、400秒等重大里程碑:2012年實(shí)現30秒高約束模,2016年實(shí)現60秒高約束模,2017年實(shí)現101秒高約束模,2023年實(shí)現403秒高約束模,2025年實(shí)現1066秒高約束模。EAST始終不斷突破自我,挑戰極限,沖擊更高參數的長(cháng)脈沖高約束模等離子體運行。(記者齊芳、常河)