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我國(guó)“人造太陽”再創(chuàng)世界紀(jì)錄

2021-06-09
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  近日,中科院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院宣布,其建成并運(yùn)行的全超導(dǎo)托卡馬克裝置(下稱EAST)成功實(shí)現(xiàn)了可重復(fù)的1.2億度101秒等離子體運(yùn)行和1.6億度20秒等離子體運(yùn)行,將1億攝氏度20秒的原紀(jì)錄延長(zhǎng)了5倍,再次創(chuàng)造了EAST運(yùn)行新的世界紀(jì)錄。記者從該院了解到,目前,EAST擁有多項(xiàng)核心技術(shù)與多件專利,匯聚“超高溫”“超低溫”“超高真空”“超強(qiáng)磁場(chǎng)”“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(shí)驗(yàn)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(yīng)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(dá)400噸,供電、冷卻等輔助設(shè)備在裝置周圍林立。其核心結(jié)構(gòu)是一個(gè)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(chǎng)外面用真空隔絕,能保護(hù)裝置材料不被燒毀。

  據(jù)了解,EAST從1998年7月開始立項(xiàng),是國(guó)家重大科技基礎(chǔ)設(shè)施,也是人類開發(fā)利用核聚變清潔能源工程和物理實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ),自2006年建成以來已開展實(shí)驗(yàn)9.6萬余次,先后實(shí)現(xiàn)了多項(xiàng)國(guó)際重大突破,代表著我國(guó)磁約束聚變研究在高溫等離子體運(yùn)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(fù)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(gè)零部件若有一點(diǎn)點(diǎn)瑕疵,未來實(shí)驗(yàn)可能就會(huì)失敗。為了達(dá)到聚變實(shí)驗(yàn)裝置所要求的條件,EAST團(tuán)隊(duì)的科學(xué)工作者堅(jiān)持自主創(chuàng)新,研發(fā)了大部分關(guān)鍵技術(shù),同時(shí)也填補(bǔ)了多項(xiàng)國(guó)內(nèi)空白:研發(fā)大型超導(dǎo)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(dǎo)磁體;創(chuàng)造性地設(shè)計(jì)、建成了國(guó)內(nèi)最大的大型超導(dǎo)磁體測(cè)試實(shí)驗(yàn)系統(tǒng);創(chuàng)造性地設(shè)計(jì)、建造了我國(guó)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?qiáng),把核心技術(shù)牢牢地掌握在自己手里面,我們的夢(mèng)想是率先在中國(guó)建成世界上第一個(gè)用聚變發(fā)電的電站,第一盞用聚變點(diǎn)亮的燈應(yīng)該在中國(guó)?!敝锌圃汉戏饰镔|(zhì)科學(xué)研究院副院長(zhǎng)、等離子體物理研究所所長(zhǎng)宋云濤堅(jiān)定地說道。據(jù)悉,下一代“人造太陽”中國(guó)聚變工程實(shí)驗(yàn)堆已完成工程設(shè)計(jì)。根據(jù)中國(guó)磁約束核聚變路線圖,未來將建設(shè)世界首個(gè)聚變示范電站。