403秒!中國「人造太陽」獲重大突破

By 犇報編輯部 / 2023-04-14 18:11:00 /
科技
能源
摘要:

4月12日21時,中國有「人造太陽」之稱的全超導托卡馬克核聚變實驗裝置(EAST)創造新的世界紀錄,成功實現穩態高約束模式等離子體運行403秒,刷新2017年的101秒世界紀錄。

xxx這是實驗成功後的全超導托卡馬克核聚變實驗裝置(EAST)控制大廳(4月12日攝)。圖源:新華社

第122254次實驗!4月12日21時,中國有「人造太陽」之稱的全超導托卡馬克核聚變實驗裝置(EAST)創造新的世界紀錄,成功實現穩態高約束模式等離子體運行403秒,對探索未來的聚變堆前沿物理問題,提升核聚變能源經濟性、可行性,加快實現聚變發電具有重要意義。

「一團耀眼的白光從山脈盡頭升起……」在科幻小說《三體》中,太空飛船核聚變發動機發出的光芒如同太陽。利用核聚變等技術,人類走出地球家園,成為真正的太空文明。

萬物生長靠太陽。太陽之所以能發光發熱,是因為內部的核聚變反應。核聚變能源的原材料在地球上極其豐富,且排放無污染,如果能造一個「太陽」來發電,人類有望實現能源自由。

但要造出能實用的「人造太陽」,需要上億攝氏度的等離子體、超過千秒的連續運行時間和1兆安的等離子體電流,挑戰極大。為此,全球科學家們已努力70多年。

形如「巨爐」,一腔「熱火」胸中湧。EAST作為國家重大科技基礎設施,擁有類似太陽的核聚變反應機制。

4月12日晚,經過十幾年聚力攻關,EAST成功實現穩態高約束模式等離子體運行403秒,刷新2017年的101秒世界紀錄,實驗現場一片歡騰。

「Shot:122254。」EAST控制大廳螢幕上的數字顯示,這是歷經十二萬多次實驗取得的成功。

「這次突破的主要意義在於『高約束模式』。」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,高約束模式下粒子的溫度、密度都大幅度提升,「這為提升未來聚變電站的發電效率,降低成本奠定了堅實物理基礎。」

據悉,EAST裝置上有核心技術200多項、專利2000餘項,彙聚「超高溫」「超低溫」「超高真空」「超強磁場」「超大電流」等尖端技術於一爐,共有上百萬個零部件協同工作。這次成功突破,離不開等離子體控制、加熱、壁處理、先進診斷等技術提升和內真空室改善。

目前,下一代「人造太陽」中國聚變工程實驗堆已完成工程設計,未來瞄準建設世界首個聚變示範堆。

◎來源|新華社
◎編輯|陳迅

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