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中国“人造小太阳”再创世界纪录 第98958次放电背后的“聚变能源梦”

来源:中国新闻网2021-06-02 09:28

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中国“人造小太阳”再创世界纪录第98958次放电背后的“聚变能源梦”

  6月1日,中国“人造太阳”现场。 吴兰 摄

  在安徽合肥的科学岛上,有一群不断挑战极限“造太阳”的人。他们的目标就是希望未来有一天,聚变能商用的“聚变能源梦”在中国率先实现,早日用聚变能点亮一盏灯。

  模仿太阳聚变反应原理造一个“太阳”,被科学家们认为是解决人类能源危机最佳方案,可为实现碳中和做出重要贡献。

  “这次EAST装置实验实现了可重复的1.2亿摄氏度101秒等离子体运行。”龚先祖研究员6月1日在接受媒体采访时说,“这是EAST的第98958次放电,取得了上亿摄氏度百秒量级的成果,标志着中国在稳态磁约束领域研究处于国际领先水平。”

  6月1日,EAST控制大厅。 吴兰 摄

  龚先祖,EAST装置实验运行总负责人,中科院合肥物质科学研究院等离子体所托卡马克物理研究室主任。EAST是全超导托卡马克装置(东方超环)的简称,被称为中国的“人造小太阳”,近年来创造了多项托卡马克运行的世界纪录,物理实验获得的归一化参数已接近未来聚变堆稳态运行模式所需要的物理条件。

  “托卡马克是在上世纪五十年代由前苏联人提出,经过70年的全球科学家的共同努力,已经在实验室验证了聚变能的科学可行性。”龚先祖说,EAST可为国际热核聚变实验堆ITER及未来聚变托卡马克研究做出重要的实质性贡献,并进而为人类开发和最终使用核聚变能做出重要贡献。

  据介绍,目前,EAST装置是国际上唯一具备与ITER类似加热方式和偏滤器结构的磁约束核聚变实验装置,是唯一能在百秒量级条件上全面演示和验证国际热核聚变实验堆ITER未来400秒科学研究的实验装置。

  “从2006年的首轮放电,EAST实验中所取得的每个重要数据都存于脑海中。”龚先祖介绍说,“从第一次的新鲜好奇到这次击案而起,真的难掩激动之情。98958次放电相当于走了98958步,尽管每一次只是一小步。但这次迈出未来核聚变能源应用的重要一小步。”

  “上亿摄氏度高温等离子体条件下连续稳态运行是未来聚变发电的必要条件。”龚先祖坦承,如何能够把上亿摄氏度高温等离子体运行提升至百秒量级或者是千秒量级,能满足未来聚变堆要求,仍然面临着许多挑战,而且难度和挑战非常大。

  “80后”的黄娟研究员是中科院合肥物质科学研究院等离子体所托卡马克物理研究室副主任,从事托卡马克诊断核物理方面研究。她说:“EAST上有包括偏振干涉仪诊断等约70套诊断系统,就相当于一个医生,诊断攻关其中的关键物理技术难点。”

  “EAST的每一步的关键突破,我都见证了。”黄娟说,“聚变能商用的目标实现起来还是很困难的,这次取得了重要成果是实现聚变能商用的一个阶段性目标,但这只是个起点,相信在年轻一代科研工作者的共同努力下,肯定能实现‘聚变能源梦’。”

  5月28日,EAST装置物理实验实现了可重复的1.2亿摄氏度101秒等离子体运行和1.6亿摄氏度20秒等离子体运行,创造了托卡马克实验装置运行新的世界纪录。(记者吴兰)

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