《中国“人造太阳”实现 千秒级等离子体运行》

  • 来源专题:能源情报网信息监测服务平台
  • 编译者: guokm
  • 发布时间:2022-01-14
  • 日前,中科院合肥物质科学研究院等离子体物理研究所被誉为“人造太阳”的全超导托卡马克核聚变实验装置(EAST)实现1056秒的长脉冲高参数等离子体运行,这是目前世界上托卡马克装置高温等离子体运行的最长时间,全面验证了未来聚变发电的等离子体控制技术,推动其从基础研究向工程应用迈进了一大步。

    EAST是国家发改委批准立项的国家重大科技基础设施。据介绍,本轮实验至少持续到2022年6月,科研团队将在未来聚变堆类似条件下,探索更高参数稳态高约束等离子体运行等科学目标。

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    • 编译者:guokm
    • 发布时间:2022-01-02
    • 2021年的最后一天,中科院合肥物质科学研究院传来消息:12月30日晚,该院等离子体物理研究所有“人造太阳”之称的全超导托卡马克核聚变实验装置(EAST)实现1056秒的长脉冲高参数等离子体运行,这是目前世界上托卡马克装置高温等离子体运行的最长时间。  EAST是国家发改委批准立项的国家重大科技基础设施,拥有类似太阳的核聚变反应机制,用来探索核聚变能源应用。  核聚变能源的原材料在地球上几乎取之不竭,排放无污染,被视为“终极能源”。  实现核聚变发电的两大难点是实现上亿摄氏度点火和稳定长时间约束控制。近年来,在合肥综合性国家科学中心等相关部门支持下,EAST进行一系列性能升级,本轮实验于2021年12月初开始。  EAST装置实验运行总负责人龚先祖告诉记者:“2021年上半年,我们把电子温度1.2亿摄氏度等离子体维持了101秒,这次我们是把电子温度近7000万摄氏度的长脉冲高参数等离子体维持了1056秒,注入能量达到1.73吉焦。这是两个不同阶段的目标,千秒等离子体运行的实现,为未来建造稳态的聚变工程堆奠定坚实的科学和实验基础。”  实验装置、实验堆、工程堆是瞄准聚变能商用不可逾越的步骤,经过国际社会70余年的共同努力,核聚变研究已从实验装置进入实验堆和工程堆“篇章”。目前,1兆安的等离子体电流、电子温度1亿摄氏度的等离子体、1000秒的连续运行时间,上述三个条件在EAST上已分别实现。  “千秒量级等离子体运行再次挑战了世界托卡马克纪录,我们全面验证了未来聚变发电的等离子体控制技术,推动其从基础研究向工程应用迈进了一大步。”中科院合肥物质科学研究院副院长、等离子体物理研究所所长宋云涛说。  据科研人员介绍,本轮实验至少持续到2022年6月,EAST科研团队将在未来聚变堆类似条件下,向更高参数稳态高约束等离子体运行等科学目标发起冲击。
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    • 来源专题:重大科技基础设施领域知识集成服务平台
    • 编译者:魏韧
    • 发布时间:2019-11-08
    • 记者从中科院合肥物质科学研究院获悉,有“人造太阳”之称的全超导托卡马克大科学装置EAST近期实现1亿摄氏度等离子体运行等多项重大突破,获得的实验参数接近未来聚变堆稳态运行模式所需要的物理条件,朝着未来聚变堆实验运行迈出了关键一步。 EAST是中科院合肥物质科学研究院等离子体物理研究所自主研制的磁约束核聚变实验装置,是世界上第一个非圆截面全超导托卡马克,瞄准未来聚变能商用目标的关键科学问题,近年来在高性能、稳态、长脉冲等离子体研究方面取得了多项原创性成果。 继去年创造了101.2秒高约束模等离子体运行的世界纪录后,今年的EAST实验重点开展了高功率加热下堆芯物理机制研究的系列实验。通过优化稳态射频波等多种加热技术在高参数条件下的耦合与电流驱动、等离子体先进控制等,实现加热功率超过10兆瓦,等离子体储能增加到300千焦;在电子回旋与低杂波协同加热下,等离子体中心电子温度达到1亿摄氏度。 该实验实现了高约束、高密度、高比压的完全非感应先进稳态运行模式,获得的归一化参数接近未来聚变堆稳态运行模式所需要的物理条件,为正在进行的中国聚变工程实验堆(CFETR)工程和物理设计提供了重要的实验依据与科学支持。 据介绍,在近期于印度举行的第27届国际聚变能大会上,该实验成果受到国际同行的广泛关注与高度评价。