403秒！中國“人造太陽”刷新紀錄實現(xiàn)世界上最長時間高約束模式等離子體運行

第122254次實驗！

4月12日21時，中國有“人造太陽”之稱的全超導托卡馬克核聚變實驗裝置（EAST）獲重大成果，成功實現(xiàn)了403秒穩(wěn)態(tài)長脈沖高約束模式等離子體運行，創(chuàng)造了托卡馬克裝置高約束模式運行新的世界紀錄，對探索未來的聚變堆前沿物理問題，提升核聚變能源經(jīng)濟性、可行性，加快實現(xiàn)聚變發(fā)電具有重要意義。

萬物生長靠太陽。太陽之所以能發(fā)光發(fā)熱，是因為內(nèi)部的核聚變反應。核聚變能源的原材料在地球上極其豐富，且排放無污染，如果能造一個“太陽”來發(fā)電，人類有望實現(xiàn)能源自由。但要造出能實用的“人造太陽”，需要上億攝氏度的等離子體、超過千秒的連續(xù)運行時間和1兆安的等離子體電流，挑戰(zhàn)極大。為此，全球科學家們已努力了70多年。

4月12日晚，在中國科學院合肥物質(zhì)科學研究院等離子體物理研究所EAST大科學團隊多年來的聚力攻關下，EAST成功實現(xiàn)穩(wěn)態(tài)高約束模式等離子體運行403秒，刷新2017年的101秒世界紀錄，實驗現(xiàn)場一片歡騰。

“Shot：122254?！盓AST控制大廳屏幕上的數(shù)字顯示，這是歷經(jīng)12萬多次實驗取得的成功。

據(jù)介紹，團隊解決了長時間尺度下的等離子體位形約束、高功率射頻波加熱與電流驅(qū)動、等離子體與壁相互作用、關鍵分布參數(shù)的實時診斷等系列前沿物理和技術集成問題。

據(jù)悉，EAST裝置上有核心技術200多項、專利2000余項，匯聚“超高溫”“超低溫”“超高真空”“超強磁場”“超大電流”等尖端技術于一爐，共有上百萬個零部件協(xié)同工作。這次成功突破，離不開等離子體控制、加熱、壁處理、先進診斷等技術提升和內(nèi)真空室改善。

近年來，EAST裝置性能不斷提升，裝置運行區(qū)間不斷擴展，取得了多項國際托卡馬克運行的重大標志性成果。EAST裝置取得的系列重大創(chuàng)新成果，為國際熱核聚變實驗堆（ITER）運行和我國自主建設運行聚變堆提供了重要的實驗基礎。

目前，下一代“人造太陽”中國聚變工程實驗堆已完成工程設計，未來將瞄準建設世界首個聚變示范堆。

（摘自《人民日報》2023.4.13，有刪改）

運用示例

《人民日報》撰文云：“能源的飯碗必須端在自己手里?！边@是對歷史經(jīng)驗的深刻總結(jié)，是著眼現(xiàn)實的深刻洞察，更是面向未來的深刻昭示。“人造太陽”項目的推進，體現(xiàn)的就是充分發(fā)揮科技動力，追求“無限能源”大膽設想和積極推進。目前我國在這一領域?qū)崿F(xiàn)了領跑，這是我們的科技人員踐行初心使命，落實高質(zhì)量發(fā)展的體現(xiàn)，也是我們砥礪同心，為中華民族偉大復興而努力奮斗的生動寫照。