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億度千秒,“人造太陽”再破世界紀(jì)錄

北京日報客戶端

2025-01-22 10:34:00

1月20日,記者從中國科學(xué)院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院獲悉,被稱為我國“人造太陽”的全超導(dǎo)托卡馬克核聚變實驗裝置(EAST)取得新跨越,成功實現(xiàn)超1億攝氏度、1066秒穩(wěn)態(tài)長脈沖高約束模等離子體運行,再次創(chuàng)造托卡馬克裝置高約束模運行新的世界紀(jì)錄?!皟|度千秒”的實現(xiàn),充分驗證了聚變堆高約束模穩(wěn)態(tài)運行的可行性,是聚變研究從基礎(chǔ)科學(xué)研究邁向工程實踐的重大拐點,對聚變堆的建設(shè)和運行具有重大意義。

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世界首個全超導(dǎo)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(shù)超過15萬次,近百萬個零部件協(xié)同,在穩(wěn)態(tài)等離子體運行的工程和物理上持續(xù)保持國際引領(lǐng)。在長脈沖高約束模運行領(lǐng)域,其已先后跨越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(jīng)濟性強,是未來聚變實驗堆和工程堆穩(wěn)態(tài)運行的基本模式,但其面臨的最大挑戰(zhàn),則是在高約束條件下,邊緣局域模引起的等離子體邊緣區(qū)溫度、密度臺基的突然崩塌。這個過程中釋放的強脈沖熱流,會導(dǎo)致偏濾器熱負(fù)荷過載、靶板材料濺射損傷,大量雜質(zhì)進入芯部等離子體引起大破裂。

為了馴服聚變反應(yīng),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、實時診斷、主動冷卻等一系列前沿物理和工程技術(shù)問題,實現(xiàn)了超過1億攝氏度、1066秒的高約束模等離子體運行。

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