中國“人造太陽(yáng)”首次實(shí)現一億度運行

       中科院等離子體所今天發(fā)布消息，我國大科學(xué)裝置“人造太陽(yáng)”日前取得重大突破，實(shí)現加熱功率超過(guò)10兆瓦，等離子體儲能增加到300千焦，等離子體中心電子溫度首次達到1億度，獲得的多項實(shí)驗參數接近未來(lái)聚變堆穩態(tài)運行模式所需要的物理條件，朝著(zhù)未來(lái)聚變堆實(shí)驗運行邁出了關(guān)鍵一步，也為人類(lèi)開(kāi)發(fā)利用核聚變清潔能源奠定了重要的技術(shù)基礎。


       東方超環(huán)（EAST）是等離子體所自主設計、研制并擁有完全知識產(chǎn)權的磁約束核聚變實(shí)驗裝置，是世界上第一個(gè)非圓截面全超導托卡馬克，也是我國第四代核聚變實(shí)驗裝置，它的科學(xué)目標是讓海水中大量存在的氘和氚在高溫條件下，像太陽(yáng)一樣發(fā)生核聚變，為人類(lèi)提供源源不斷的清潔能源，所以也被稱(chēng)為“人造太陽(yáng)”。該大科學(xué)裝置瞄準未來(lái)聚變能商用目標的關(guān)鍵科學(xué)問(wèn)題，近年來(lái)在高性能、穩態(tài)、長(cháng)脈沖等離子體研究方面取得了多項原創(chuàng )性成果。



      2018年度EAST物理實(shí)驗持續經(jīng)歷4個(gè)多月，物理實(shí)驗面向未來(lái)聚變堆先進(jìn)穩態(tài)運行模式的發(fā)展和長(cháng)脈沖運行下的關(guān)鍵科學(xué)技術(shù)問(wèn)題，重點(diǎn)開(kāi)展了高功率加熱下堆芯物理機制研究的系列實(shí)驗。通過(guò)優(yōu)化穩態(tài)射頻波等多種加熱技術(shù)在高參數條件下的耦合與電流驅動(dòng)、等離子體先進(jìn)控制等，結合理論與數值模擬，實(shí)現加熱功率超過(guò)10兆瓦，等離子體儲能增加到300千焦；在電子回旋與低雜波協(xié)同加熱下，等離子體中心電子溫度達到1億度，并有效拓展了適應于聚變堆高性能等離子體穩態(tài)高約束模式的運行區間，實(shí)現了高約束、高密度、高比壓的完全非感應先進(jìn)穩態(tài)運行模式，獲得的歸一化參數接近未來(lái)聚變堆穩態(tài)運行模式所需要的物理條件。EAST取得的這些實(shí)驗成果為未來(lái)國際熱核聚變實(shí)驗堆運行和正在進(jìn)行的中國聚變工程實(shí)驗堆CFETR工程和物理設計提供了重要的實(shí)驗依據與科學(xué)支持。