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2022
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我國全超導托卡馬克核聚變實(shí)驗裝置獲重大突破
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1月28日凌晨零點(diǎn)26分,中科院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院全超導托卡馬克核聚變實(shí)驗裝置EAST成功實(shí)現了電子溫度超過(guò)5千萬(wàn)度、持續時(shí)間達102秒的超高溫長(cháng)脈沖等離子體放電,這是國際托卡馬克實(shí)驗裝置上電子溫度達到5000萬(wàn)度持續時(shí)間最長(cháng)的等離子體放電。
超高溫長(cháng)脈沖等離子體放電是未來(lái)聚變堆的基本運行模式。目前,國際上大部分磁約束聚變實(shí)驗裝置為常規非超導托卡馬克,且偏濾器位形等離子體持續時(shí)間基本都在20秒以下,只有歐盟和日本科學(xué)家曾獲得最長(cháng)為60秒的高參數偏濾器等離子體。EAST既定科學(xué)目標是實(shí)現1億度1000秒的等離子體運行,但實(shí)現該科學(xué)目標目前仍面臨著(zhù)眾多科學(xué)和技術(shù)的挑戰。本輪實(shí)驗以來(lái),EAST團隊的科研人員夜以繼日,解決了一系列關(guān)鍵科學(xué)和工程技術(shù)難題:長(cháng)脈沖等離子體磁位形的精確控制、全超導磁體安全運行技術(shù)、穩態(tài)有效的等離子體加熱與電流驅動(dòng)等。通過(guò)集成創(chuàng )新和開(kāi)展全面的實(shí)驗研究,利用低雜波與電子回旋波協(xié)同加熱和電流驅動(dòng),在中性束共同加熱下,EAST成功實(shí)現了102秒、等離子體電流0.4兆安、芯部電子溫度超過(guò)5千萬(wàn)度的高溫等離子體放電。
專(zhuān)家指出,上述成果在未來(lái)聚變堆研究中具有里程碑意義,標志著(zhù)我國在穩態(tài)磁約束聚變研究方面繼續走在國際前列。目前,EAST已成為國際上穩態(tài)磁約束聚變研究的重要實(shí)驗平臺,其研究成果將為未來(lái)國際熱核聚變實(shí)驗堆ITER實(shí)現穩態(tài)高約束放電提供科學(xué)和工程實(shí)驗支持,并將繼續為我國下一代聚變裝置——中國聚變工程實(shí)驗堆前期預研奠定重要的科學(xué)基礎。
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