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403秒!中國“人造太陽(yáng)”獲重大突破

時(shí)間: 2023年04月20日 來(lái)源: 作者:

403秒!中國“人造太陽(yáng)”獲重大突破

第122254次實(shí)驗!4月12日21時(shí),中國有“人造太陽(yáng)”之稱(chēng)的全超導托卡馬克核聚變實(shí)驗裝置(EAST)創(chuàng )造新的世界紀錄,成功實(shí)現穩態(tài)高約束模式等離子體運行403秒,對探索未來(lái)的聚變堆前沿物理問(wèn)題,提升核聚變能源經(jīng)濟性、可行性,加快實(shí)現聚變發(fā)電具有重要意義。

“一團耀眼的白光從山脈盡頭升起……”在科幻小說(shuō)《三體》中,太空飛船核聚變發(fā)動(dòng)機發(fā)出的光芒如同太陽(yáng)。利用核聚變等技術(shù),人類(lèi)走出地球家園,成為真正的太空文明。

萬(wàn)物生長(cháng)靠太陽(yáng)。太陽(yáng)之所以能發(fā)光發(fā)熱,是因為內部的核聚變反應。核聚變能源的原材料在地球上極其豐富,且排放無(wú)污染,如果能造一個(gè)“太陽(yáng)”來(lái)發(fā)電,人類(lèi)有望實(shí)現能源自由。

但要造出能實(shí)用的“人造太陽(yáng)”,需要上億攝氏度的等離子體、超過(guò)千秒的連續運行時(shí)間和1兆安的等離子體電流,挑戰極大。為此,全球科學(xué)家們已努力70多年。

形如“巨爐”,一腔“熱火”胸中涌。EAST作為國家重大科技基礎設施,擁有類(lèi)似太陽(yáng)的核聚變反應機制。

4月12日晚,經(jīng)過(guò)十幾年聚力攻關(guān),EAST成功實(shí)現穩態(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(shí)驗現場(chǎng)一片歡騰。

“Shot:122254?!盓AST控制大廳屏幕上的數字顯示,這是歷經(jīng)十二萬(wàn)多次實(shí)驗取得的成功。

“這次突破的主要意義在于‘高約束模式’?!敝锌圃汉戏饰镔|(zhì)科學(xué)研究院副院長(cháng)、等離子體物理研究所所長(cháng)宋云濤說(shuō),高約束模式下粒子的溫度、密度都大幅度提升,“這為提升未來(lái)聚變電站的發(fā)電效率,降低成本奠定了堅實(shí)物理基礎?!?/p>

據悉,EAST裝置上有核心技術(shù)200多項、專(zhuān)利2000余項,匯聚“超高溫”“超低溫”“超高真空”“超強磁場(chǎng)”“超大電流”等尖端技術(shù)于一爐,共有上百萬(wàn)個(gè)零部件協(xié)同工作。這次成功突破,離不開(kāi)等離子體控制、加熱、壁處理、先進(jìn)診斷等技術(shù)提升和內真空室改善。

目前,下一代“人造太陽(yáng)”中國聚變工程實(shí)驗堆已完成工程設計,未來(lái)瞄準建設世界首個(gè)聚變示范堆。

 

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