403秒! “人造太阳”再创新纪录

　　“Shot:122254。”EAST控制大厅屏幕上的数字显示,让实验现场一片欢腾。

　　4月12日21时,正在运行的世界首个全超导托卡马克EAST装置获重大成果,在第122254次实验中成功实现了403秒稳态长脉冲高约束模式等离子体运行,创造了托卡马克装置高约束模式运行新的世界纪录。

　　

　　“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,中国科学院合肥物质科学研究院等离子体物理研究所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秒高约束模式等离子体运行。

　　2017年7月3日,EAST曾实现稳定的101.2秒稳态长脉冲高约束等离子体运行,创造了新的世界纪录,成为世界上第一个实现稳态高约束模式运行持续时间达到百秒量级的托卡马克核聚变实验装置。

　　

　　“与2017年的突破相比,这次提升了两到三倍的级别,磁约束聚变一直朝着实现真正意义上的‘点火’的方向在努力,从而真正实现核聚变。”EAST装置实验总负责人、中科院合肥物质科学研究院等离子体所托卡马克物理实验研究室主任龚先祖说。

　　他同时表示:此次EAST物理实验取得的系列重大突破,完全验证了EAST全超导托卡马克装置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。同时,也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。

　　此前,中科院合肥物质科学研究院等离子体物理研究所核聚变大科学团队利用有“人造太阳”之称的全超导托卡马克大科学装置(EAST),发现并证明了一种新的高能量约束模式,对国际热核聚变实验堆和未来聚变堆运行具有重要意义。1月7日,国际学术期刊《科学·进展》发表了该研究成果。

　　“如果把核聚变反应比喻成一道闪电,那么我们的主要目的就是把一道道闪电收集在‘磁笼子’里,聚集更高的能量,然后长时间持续地向外稳定输出这些能量,为人类所用。”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,新发现的高能量约束模式将能“聚集更多的闪电”,不损坏“磁笼子”,并长时间保持稳定运行。

　　“EAST虽然目前是一个实验装置,但将为未来的中国聚变实验堆建立一个良好的基础。”龚先祖表示,所有从事这一行业的人都有一个“聚变梦”,在目前来看这仍然是一个巨大的挑战,“但是我相信这一天不会太远。”

　　(安徽商报融媒体记者 梁巍 实习生 曾凡都 陈苏青)