11月12日，從合肥科學島等離子體物理研究所獲悉，中國“人造小太陽”——EAST裝置經(jīng)過4個多月的物理實驗，實現(xiàn)電子溫度1億攝氏度等離子體運行，實現(xiàn)高約束、高密度、高比壓的完全非感應先進穩(wěn)態(tài)運行模式。這一實驗成果朝著未來聚變堆實驗運行邁出了關鍵一步。
圖為中國版“人造小太陽”——全超導托卡馬克核聚變實驗裝置(EAST)的全景圖(資料圖片)。中新社發(fā) 葉華龍 攝
EAST是中國科學院等離子體所自主設計、研制并擁有完全知識產(chǎn)權的磁約束核聚變實驗裝置，是世界上第一個非圓截面全超導托卡馬克，瞄準未來聚變能商用目標的關鍵科學問題，近年來在高性能、穩(wěn)態(tài)、長脈沖等離子體研究方面取得了多項原創(chuàng)性成果。
此次實驗獲得電子溫度1億攝氏度等離子體運行，是EAST在2017年創(chuàng)造了101.2秒高約束模等離子體運行的世界紀錄后，2018年度物理實驗面向未來聚變堆先進穩(wěn)態(tài)運行模式的發(fā)展和長脈沖運行下的關鍵科學技術問題，重點開展了高功率加熱下堆芯物理機制研究的系列實驗。
實驗通過優(yōu)化穩(wěn)態(tài)射頻波等多種加熱技術，實現(xiàn)加熱功率超過10兆瓦，等離子體儲能增加到300千焦以及在電子回旋與低雜波協(xié)同加熱下，等離子體中心電子溫度達到1億攝氏度，并有效拓展了適應于聚變堆高性能等離子體穩(wěn)態(tài)高約束模式的運行區(qū)間。同時，針對長脈沖穩(wěn)態(tài)高參數(shù)運行的關鍵問題，利用多種技術演示了類似未來國際熱核聚變實驗堆(ITER)運行條件下的邊界局域模及鎢雜質(zhì)的控制方法，實現(xiàn)了鎢偏濾器高約束模等離子體下穩(wěn)態(tài)熱負荷的主動反饋控制。
據(jù)介紹，這一實驗參數(shù)的獲得，為未來ITER運行和正在進行的中國聚變工程實驗堆CFETR工程和物理設計提供了重要的實驗依據(jù)與科學支持。
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