403秒!中国“人造太阳”再破世界纪录

4月12日21时,经过第122254次实验,中国有“人造太阳”之称的全超导托卡马克核聚变实验装置(EAST)创造新的世界纪录,成功实现稳态高约束模式等离子体运行403秒,创造了托卡马克装置高约束模式运行新的世界纪录。此前的101秒世界纪录,也由EAST于2017年创造。

EAST装置图 图片来源:中科院合肥物质科学研究院

EAST是中国新一代可控核聚变研究装置,由中国科学院合肥物质科学研究院等离子体物理研究所自主研制。此次,该所 EAST大科学团队解决了长时间尺度下的等离子体位形约束、高功率射频波加热与电流驱动、等离子体与壁相互作用、关键分布参数的实时诊断等系列前沿物理和技术集成问题,实现了403秒高约束模等离子体运行。

“Shot:122254。”EAST控制大厅屏幕上的数字显示,这是历经12万多次实验取得的成功。

据悉,EAST物理实验取得的系列重大突破,完全验证了EAST高参数长脉冲稳态运行的能力,进一步验证了未来聚变实验堆高约束模式稳态运行的可行性。该突破对探索未来聚变堆前沿物理问题,提升核聚变能源经济性、可行性,加快实现聚变能应用具有重要意义。

“这次突破的主要意义在于‘高约束模式’。”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,高约束模式下粒子的温度、密度都大幅度提升,“这为提升未来聚变电站的发电效率,降低成本奠定了坚实物理基础。”

据悉,EAST装置上有核心技术200多项、专利2000余项,汇聚“超高温”“超低温”“超高真空”“超强磁场”“超大电流”等尖端技术于一炉,共有上百万个零部件协同工作。这次成功突破,离不开等离子体控制、加热、壁处理、先进诊断等技术提升和内真空室改善。

目前,下一代“人造太阳”中国聚变工程实验堆已完成工程设计,未来瞄准建设世界首个聚变示范堆。

(来源:中国科学报、新华社、央视新闻客户端)