中國(guó)“人造太陽(yáng)”持續(xù)放電102秒 為目前世界最長(zhǎng)

原文配圖：EAST實(shí)驗(yàn)裝置

記者從中科院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院獲悉，中國(guó)“人造太陽(yáng)”EAST物理實(shí)驗(yàn)獲重大突破，實(shí)現(xiàn)在國(guó)際上電子溫度達(dá)到5000萬(wàn)度持續(xù)時(shí)間最長(zhǎng)的等離子體放電，標(biāo)志著中國(guó)在穩(wěn)態(tài)磁約束聚變研究方面繼續(xù)走在國(guó)際前列。據(jù)悉，此次實(shí)驗(yàn)中首次實(shí)現(xiàn)持續(xù)時(shí)間達(dá)102秒的超高溫長(zhǎng)脈沖等離子體放電，為目前世界最長(zhǎng)。

中國(guó)的全超導(dǎo)托卡馬克核聚變實(shí)驗(yàn)裝置EAST和中國(guó)、美國(guó)、俄羅斯等七方共同啟動(dòng)的國(guó)際熱核聚變實(shí)驗(yàn)堆ITER都是旨在創(chuàng)造一個(gè)“太陽(yáng)”，給人類帶來源源不斷的清潔能源，因此也俗稱“人造太陽(yáng)”。

超高溫長(zhǎng)脈沖等離子體放電是未來聚變堆的基本運(yùn)行模式。目前，國(guó)際上只有歐盟和日本科學(xué)家曾獲得最長(zhǎng)為60秒的高參數(shù)偏濾器等離子體。EAST既定科學(xué)目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)1億度1000秒的等離子體放電，但實(shí)現(xiàn)該目標(biāo)仍面臨著眾多科學(xué)和技術(shù)方面的挑戰(zhàn)。

此次科研人員通過實(shí)驗(yàn)，使得EAST成功實(shí)現(xiàn)電子溫度超過5000萬(wàn)度、持續(xù)時(shí)間達(dá)102秒的超高溫長(zhǎng)脈沖等離子體放電。這也是目前國(guó)際托卡馬克實(shí)驗(yàn)裝置上電子溫度達(dá)到5000萬(wàn)度持續(xù)時(shí)間最長(zhǎng)的等離子體放電。

EAST已成為國(guó)際上穩(wěn)態(tài)磁約束聚變研究的重要實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，其研究成果將為未來國(guó)際熱核聚變實(shí)驗(yàn)堆ITER實(shí)現(xiàn)穩(wěn)態(tài)高約束放電提供科學(xué)和工程實(shí)驗(yàn)支持，并將繼續(xù)為中國(guó)下一代聚變裝置前期預(yù)研奠定重要的科學(xué)基礎(chǔ)。

科幻電影《鋼鐵俠》中設(shè)想的“方舟”反應(yīng)堆，其實(shí)就是一個(gè)類似托卡馬克裝置的磁約束核聚變反應(yīng)堆，這類裝置一旦研制成功意味著人類獲得了極為廉價(jià)和幾乎無限的電力。

目前中美兩國(guó)還在各自獨(dú)立開展慣性約束激光激勵(lì)核聚變研究，即“神光”工程和“國(guó)家點(diǎn)火”項(xiàng)目，圖為“神光3”實(shí)驗(yàn)裝置。在這個(gè)最可能引發(fā)第四次工業(yè)革命的重大科研項(xiàng)目上，中美兩國(guó)目前走在世界前列。