“人造太阳”实现403秒稳态高约束模等离子体运行，有哪些意义？

发布时间：2023-04-14 12:39:16 所属栏目：动态来源：

导读：正在运行的世界首个全超导托卡马克EAST装置获得重大成果，成功实现了403秒稳态长脉冲高约束模式等离子体运行，创造了托卡马克装置高约束模式运行新的世界纪录。

EAST是世界上首个全超导非圆截面托卡马克核聚变实验

正在运行的世界首个全超导托卡马克EAST装置获得重大成果，成功实现了403秒稳态长脉冲高约束模式等离子体运行，创造了托卡马克装置高约束模式运行新的世界纪录。

EAST是世界上首个全超导非圆截面托卡马克核聚变实验装置，中文名称为“东方超环”。EAST实验装置可以对受控核聚变相关的前沿物理问题开展探索性的实验研究，通常被称为“人造太阳”。太阳每天释放出大量的光和热，因为它的内部不断进行核聚变，“人造太阳”的反应原理和太阳一样。

核聚变能是清洁低碳、安全高效的新能源。核聚变原料和生成物没有放射性物质，由氘和氚发生聚变反应生成氦。海水中蕴藏着大约40万亿吨氘，一升水能够提炼0.03克的氘，其发生聚变反应释放的能量相当于燃烧300升汽油或者燃烧336公斤煤。如果把这些氦全部用于核聚变，就能够产生足够的能量，从而实现人类的第一次核聚变。

要造出实用的“人造太阳”，需要上亿摄氏度的等离子体、超过1000秒的连续运行时间和1兆安的等离子体电流。据悉，EAST装置实现了101.2秒稳定长脉冲高约束等离子体运行，是世界上第一个实现稳定高约束达到百秒量级的托卡马克装置。此次成果将持续时间延长至403秒。

“高约束模式下，等离子体运行时间长，粒子的温度、密度、约束性能均获得较大幅度提升，项目能够为提升我国未来太阳能光伏聚变电站的风力发电效率、大规模降低成本和能源转型奠定坚实的物理实验基础。”中国科学院合肥物质科学研究院等离子体物理研究所EAST大科学团队科研人员说。

这次成功突破，离不开等离子体控制、加热、先进诊断等系列技术提升和真空室改善。团队集中力量，瞄准了稳态高性能等离子体托卡马克前沿物理的研究方向,解决了长时间尺度下的等离子体位形约束、高功率射频波加热电流驱动以及高精度分布参数实时诊断等一系列前沿物理与技术集成的问题，实现了403秒高约束模等离子体运行。

EAST装置是目前国际上唯一有能力开展超过400秒高约束聚变等离子体物理研究的平台，403秒创造新的世界纪录，进一步验证了未来聚变实验堆高约束模式稳态运行的可行性。同时，也为国际热核聚变实验堆ITER运行和我国自主建设运行聚变堆提供了重要的实验基础，对提升核聚变能源经济性、可行性，加快实现聚变能应用具有重要意义。

（编辑：汽车网）

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