历经12万次实验 中国“人造太阳”稳定运行403秒 创世界新记录
据《新华社》报道,经过122254次实验,昨日(12日)晚间9时,有“人造太阳”之称的中国全超导托卡马克核聚变实验装置(Experimental Advanced Superconducting Tokamak:EAST)创造了新的世界记录,成功实现态高约束模式等离子体运行403秒,对探索未来的聚变堆前沿物理问题,提升核聚变能源经济性、可行性,加快实现聚变发电具有重要意义。
地球万物生长靠太阳,而太阳能够发光发热则因内部核聚变反应。地球上的核聚变能源十分丰富,且排放无污染。若能通过造一个“太阳”来发电,那么人类将有望实现“能源自由”。
但要造出能实用的“人造太阳”,需要上亿摄氏度的等离子体、超过千秒的连续运行时间和1兆安的等离子体电流,挑战极大。为此,全球科学家们已努力70多年。中国EAST作为国家重大科技基础设施,拥有太阳的核聚变反应机制,因此被称为“人造太阳”。
4月12日晚,当EAST控制大厅屏幕上的数字显示“Shot:122254”,EAST成功实现稳态高约束模式等离子体运行403秒,刷新2017年的101秒世界纪录。经过中国科学家十几年的聚力攻关,历经十二万多次的实验,新纪录的刷新成功让实验现场一片欢腾。
“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是中国科学院等离子体物理研究所在中国安徽合肥建设的世界第一个全超导磁体托卡马克和巨变反应试验性装置。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,未来以建设世界首个聚变示范堆为目标。