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我國“人造太陽”再創(chuàng)世界紀錄

2021-06-09
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  近日,中科院合肥物質(zhì)科學研究院宣布,其建成并運行的全超導托卡馬克裝置(下稱EAST)成功實現(xiàn)了可重復的1.2億度101秒等離子體運行和1.6億度20秒等離子體運行,將1億攝氏度20秒的原紀錄延長了5倍,再次創(chuàng)造了EAST運行新的世界紀錄。記者從該院了解到,目前,EAST擁有多項核心技術(shù)與多件專利,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(shù)于一爐。

  EAST,中文名為東方超環(huán),是一套核聚變實驗裝置。據(jù)了解,該裝置的研究目的是為了模擬太陽發(fā)生核聚變反應產(chǎn)生能量,因此被稱為“人造太陽”。該裝置主體高11米、直徑8米、重達400噸,供電、冷卻等輔助設備在裝置周圍林立。其核心結(jié)構(gòu)是一個環(huán)形磁容器“托卡馬克”,可以將高溫等離子體物質(zhì)約束住,磁場外面用真空隔絕,能保護裝置材料不被燒毀。

  據(jù)了解,EAST從1998年7月開始立項,是國家重大科技基礎設施,也是人類開發(fā)利用核聚變清潔能源工程和物理實驗基礎,自2006年建成以來已開展實驗9.6萬余次,先后實現(xiàn)了多項國際重大突破,代表著我國磁約束聚變研究在高溫等離子體運行物理和工程方面的研究水平。

  中科院等離子體物理研究所研制中心主任吳杰峰介紹,人造太陽非常復雜,要讓上億攝氏度高溫與零下269攝氏度低溫1米內(nèi)共存,上萬個零部件若有一點點瑕疵,未來實驗可能就會失敗。為了達到聚變實驗裝置所要求的條件,EAST團隊的科學工作者堅持自主創(chuàng)新,研發(fā)了大部分關(guān)鍵技術(shù),同時也填補了多項國內(nèi)空白:研發(fā)大型超導磁體關(guān)鍵制造技術(shù),成功地生產(chǎn)出EAST所需的全部超導磁體;創(chuàng)造性地設計、建成了國內(nèi)最大的大型超導磁體測試實驗系統(tǒng);創(chuàng)造性地設計、建造了我國最大的氦低溫系統(tǒng)。

  核聚變能源的原材料在地球上幾乎取之不竭,排放無污染,被視為“終極能源”?!翱萍家欢ㄒ粤⒆詮?,把核心技術(shù)牢牢地掌握在自己手里面,我們的夢想是率先在中國建成世界上第一個用聚變發(fā)電的電站,第一盞用聚變點亮的燈應該在中國?!敝锌圃汉戏饰镔|(zhì)科學研究院副院長、等離子體物理研究所所長宋云濤堅定地說道。據(jù)悉,下一代“人造太陽”中國聚變工程實驗堆已完成工程設計。根據(jù)中國磁約束核聚變路線圖,未來將建設世界首個聚變示范電站。