東方紅太陽升 陸人造太陽再創千秒級等離子運行世界紀錄

有中國「人造太陽」之稱、位於中科院合肥物質科學研究院的全超導託卡馬克核聚變實驗裝置。(圖/環球網)

在2021年的最後一天,大陸中科院合肥物質科學研究院傳來消息稱,30日晚間該院等離子體物理研究所內有「人造太陽」之稱的全超導託卡馬克核聚變實驗裝置(EAST),實現了1056秒的長脈衝高參數等離子體運行,這是目前世界上託卡馬克裝置高溫等離子體運行的最長時間,再次打破人造太陽核聚變科技實驗的世界紀錄。

據《新華社》報導, EAST是大陸國家發改委批准立項的國家級重大科技基礎設施,擁有類似太陽的核聚變反應機制,用來探索核聚變能源應用。這項被稱爲取之不竭、排放無污染的未來「終極能源」,其兩大技術難點是實現上億攝氏度點火和穩定長時間約束控制。這次的實驗打破了EAST自己在2012年6月27日創造的411秒最長放電記錄,執行時間首次突破了4位數!

2021年12月30日晚拍攝的EAST控制大廳。(圖/等離子體物理研究所提供)

報導說,在合肥綜合性國家科學中心等相關部門支持下,EAST進行一系列性能升級,本輪實驗於2021年12月初開始。EAST裝置實驗運行總負責人龔先祖表示,「2021年上半年,我們把電子溫度1.2億攝氏度等離子體維持了101秒,這次我們是把電子溫度近7000萬攝氏度的長脈衝高參數等離子體維持了1056秒,注入能量達到1.73吉焦。這是兩個不同階段的目標,千秒等離子體運行的實現,爲未來建造穩態的聚變工程堆奠定堅實的科學和實驗基礎。」

經過國際社會70餘年的共同努力,核聚變研究已從實驗裝置進入實驗堆和工程堆階段。目前,1兆安的等離子體電流、電子溫度1億攝氏度的等離子體、1000秒的連續執行時間,上述3個條件在EAST上已分別實現。

有「人造太陽」之稱的EAST全超導託卡馬克裝置(東方超環)於12月30日晚間再次創造新的世界紀錄。(圖/中新社)

大陸中科院合肥物質科學研究院副院長、等離子體物理研究所所長宋雲濤說,千秒量級等離子體運行再次挑戰了世界託卡馬克紀錄,全面驗證了未來聚變發電的等離子體控制技術,推動其從基礎研究向工程應用邁進了一大步。

據科研人員介紹,本輪實驗至少持續到2022年6月,EAST科研團隊將在未來聚變堆類似條件下,向更高參數穩態高約束等離子體運行等科學目標發起衝擊。