要聞：【科技前沿】中國(guó)“人造太陽(yáng)”刷新世界紀(jì)錄
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12日21時(shí)，正在運(yùn)行的世界首個(gè)全超導(dǎo)托卡馬克核聚變實(shí)驗(yàn)裝置（EAST）取得重大成果，成功實(shí)現(xiàn)403秒穩(wěn)態(tài)長(zhǎng)脈沖高約束模式等離子體運(yùn)行，刷新了此前101秒的世界紀(jì)錄。
萬(wàn)物生長(zhǎng)靠太陽(yáng)。太陽(yáng)之所以能發(fā)光發(fā)熱，是因?yàn)閮?nèi)部的核聚變反應(yīng)。長(zhǎng)期以來(lái)，科學(xué)家希望通過(guò)可控核聚變反應(yīng)，創(chuàng)造出一個(gè)“太陽(yáng)”，從而獲得源源不絕的能源。位于安徽合肥科學(xué)島的EAST有著“人造太陽(yáng)”之稱，作為國(guó)家重大科技基礎(chǔ)設(shè)施，它擁有類似太陽(yáng)的核聚變反應(yīng)機(jī)制。但要造出能實(shí)用的“人造太陽(yáng)”，需要上億攝氏度的等離子體、超過(guò)千秒的連續(xù)運(yùn)行時(shí)間和1兆安的等離子體電流，難度極大。
“我們經(jīng)過(guò)十幾年聚力攻關(guān)，歷經(jīng)122254次實(shí)驗(yàn)，終于實(shí)現(xiàn)了今天的突破！”中科院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院副院長(zhǎng)、等離子體物理研究所所長(zhǎng)宋云濤激動(dòng)地說(shuō)。
經(jīng)過(guò)持續(xù)艱難攻關(guān)，EAST大科學(xué)團(tuán)隊(duì)解決了長(zhǎng)時(shí)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(qū)動(dòng)、等離子體與壁相互作用、關(guān)鍵分布參數(shù)的實(shí)時(shí)診斷等系列前沿物理和技術(shù)集成問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)了403秒高約束模式等離子體運(yùn)行。
宋云濤介紹，這次突破的主要意義在于“高約束模式”，完全驗(yàn)證了EAST高參數(shù)長(zhǎng)脈沖穩(wěn)態(tài)運(yùn)行的能力，對(duì)探索未來(lái)聚變堆前沿物理問(wèn)題，提升核聚變能源經(jīng)濟(jì)性、可行性，加快實(shí)現(xiàn)聚變能應(yīng)用具有重要意義。
近年來(lái)，EAST性能不斷提升，裝置運(yùn)行區(qū)間不斷擴(kuò)展，取得了多項(xiàng)國(guó)際托卡馬克運(yùn)行的重大標(biāo)志性成果。EAST上有核心技術(shù)200多項(xiàng)、專利2000余項(xiàng)，匯聚“超高溫”“超低溫”“超高真空”“超強(qiáng)磁場(chǎng)”“超大電流”等尖端技術(shù)于一爐，共有上百萬(wàn)個(gè)零部件協(xié)同工作。這次成功突破，離不開等離子體控制、加熱、壁處理、先進(jìn)診斷等技術(shù)提升和內(nèi)真空室改善。
EAST取得的系列重大創(chuàng)新成果，為國(guó)際熱核聚變實(shí)驗(yàn)堆ITER運(yùn)行和我國(guó)自主建設(shè)運(yùn)行聚變堆提供了重要的實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)。目前，下一代“人造太陽(yáng)”中國(guó)聚變工程實(shí)驗(yàn)堆已完成工程設(shè)計(jì)，未來(lái)瞄準(zhǔn)建設(shè)世界首個(gè)聚變示范堆。
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