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又一次刷新世界纪录!厉害了,中国科技
2017年07月06日


被称为人造太阳的世界首个全超导托卡马克核聚变实验装置

  中国科学院合肥物质科学研究院等离子物理研究所日前宣布,我国的全超导托卡马克核聚变实验装置(中文名为东方超环,简称EAST)在全球首次实现了稳定的101.2秒稳态长脉冲高约束模等离子体运行,创造了新的世界纪录,为人类开发利用核聚变清洁能源奠定了重要的技术基础。

  同时,这一里程碑性的重要突破,表明我国磁约束聚变研究在稳态运行的物理和工程方面将继续引领国际前沿,对国际热核聚变试验堆(ITER)和未来中国聚变工程试验堆(CFETR)建设和运行具有重大的科学意义。

  带你进一步体会它的意义所在

  国际热核聚变实验堆ITER计划是目前全球规模最大、影响最深远的国际科研合作项目之一,也是人类探寻未来高效清洁能源的重要途径,其目标是在和平利用聚变能的基础上,探索聚变在科学和工程技术上的可行性。

  实现稳态长脉冲高约束等离子体运行是未来聚变堆亟待解决的关键科学问题。据介绍,高约束模是ITER的基本运行模式,为实现稳态运行并达到有效的偏滤器热量排除,ITER将采用射频波主导的低动量注入运行模式以及主动水冷的钨偏滤器结构。而EAST是目前世界上唯一具备这两大特色且具有长脉冲运行能力的全超导托卡马克,其稳态运行模式将为ITER和未来反应堆提供重要参考。

  此外,EAST具有ITER类似的先进技术,未来5年内将是国际上唯一有能力开展超过百秒时间尺度的长脉冲高约束聚变等离子体物理和工程技术研究的实验平台,为ITER预演稳态运行也是EAST的重要使命。

  外界都怎么说?

  经过多年研究,科研人员成功攻克了一批国际共性难题,EAST实验也先后创下多项托卡马克运行的世界纪录。此次实验的突破更是进一步提升了EAST在国际磁约束聚变实验研究中的重要地位,其科学研究成果将为未来ITER长脉冲高约束运行提供重要的科学和实验支持,更为我国下一代聚变装置——中国聚变工程实验堆(CFETR)的预研、建设、运行和人才培养奠定了基础。

  国内外专家赞誉,“是世界聚变工程的非凡业绩,是世界聚变能开发的杰出成就和重要里程碑!”《自然》和《科学》分别评价:“中国创造了聚变历史”“在这里科学价值得到极大体现”。
  延伸阅读:为什么要研究核聚变

  上世纪50年代开始,以原子核的裂变反应为基础的核电站登上世界能源舞台,但是这种核电站存在核废料的处理、核辐射、核燃料铀的开采和提料难等问题。相对来说,核聚变具有无可比拟的优点:它的原料储量极其丰富,因其主要燃料是存在于海水之中的氘和氚。一升海水提取的氘能产生的聚变能源,相当于300升汽油。另外,聚变产物没有放射性。同时,由于聚变反应需要的条件比较高,一旦发生事故,造成反应的等离子体约束破裂,聚变反应便会终止。因此聚变燃料的保存运输、聚变电站的运行都比较安全。因此,聚变研究对于开发清洁能源,意义十分重大。

  此外,伴随着聚变研究带来的衍生和伴随技术,比如超导磁体技术、大功率电源技术、超高真空技术、超低温技术等,都会带动相关产业发展,给民众生活带来很大改变。核聚变如果在民用上能实现可控,将彻底改写人类的能源版图。

本文综合自科技日报、人民日报