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近日,中華人民共和國中央人民政府官方網站發布消息稱,我國“人造太陽”項目獲得重大突破,首次實現加熱功率超過10兆瓦,等離子體儲能增加到300千焦,在電子回旋與低雜波協同加熱下,等離子體中心電子溫度首次達到1億度。

“人造太陽”全稱為“國際熱核聚變實驗堆(ITER)計劃”,其裝置是一個能產生大規模核聚變反應的超導托卡馬克。ITER計劃是目前全球規模最大、影響最深遠的國際科研合作項目之一,合作承擔ITER計劃的七個成員是歐盟、中國、韓國、俄羅斯、日本、印度和美國,這七方包括了全世界主要的核國家和主要的亞洲國家,覆蓋的人口接近全球一半。


“國際熱核聚變實驗堆”(ITER)計劃


2003年1月,國務院批準我國參加ITER計劃談判,2006年5月,經國務院批準,中國ITER談判聯合小組代表我國政府與歐盟、印度、日本、韓國、俄羅斯和美國共同草簽了ITER計劃協定。2013年1月5日中科院合肥物質研究院宣布,“人造太陽”實驗裝置輔助加熱工程的中性束注入系統在綜合測試平臺上成功實現100秒長脈沖氫中性束引出。

   ITER計劃的實施結果將決定人類能否迅速地、大規模地使用聚變能,從而可能影響人類從根本上解決能源問題的進程。在全世界都對人類能源、環境、資源前景等問題予以高度關注的今天,各國堅持協商、合作的精神,擱置諸多的矛盾和利害沖突,最終達成了各方都能接受的協議,并開始合力建設世界上第一座聚變實驗堆。

  我國參加ITER計劃是基于能源長遠的基本需求。我國是一個持續高速發展的發展中大國,能源問題日益突出,因而長期以來對有可能徹底解決能源問題的核聚變能研究作了力所能及的安排。我國政府參加ITER計劃國際協商,顯示了我國作為一個發展中大國對我國和對人類未來負責任的態度,以及對打開國門積極參加國際科技合作的決心。

  據新華社報道,中科院合肥物質科學研究院日前宣布,由中科院等離子體所自主設計、研制并擁有完全知識產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大科學裝置EAST,近期實現加熱功率超過10兆瓦、實現一億攝氏度等離子體運行等多項重大突破,獲得的實驗參數接近未來聚變堆穩態運行模式所需要的物理條件,朝著未來聚變堆實驗運行邁出了關鍵一步。


中國全超導非圓截面全超導托卡馬克核聚變實驗裝置EAST


  繼去年創造了101.2秒高約束模等離子體運行的世界紀錄后,今年的EAST實驗重點開展了高功率加熱下堆芯物理機制研究的系列實驗。通過優化穩態射頻波等多種加熱技術在高參數條件下的耦合與電流驅動、等離子體先進控制等,實現加熱功率超過10兆瓦,等離子體儲能增加到300千焦;在電子回旋與低雜波協同加熱下,等離子體中心電子溫度達到一億攝氏度。

  該實驗實現了高約束、高密度、高比壓的完全非感應先進穩態運行模式,獲得的歸一化參數接近未來聚變堆穩態運行模式所需要的物理條件,為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與科學支持。

  據悉,合肥是國家正式批準建設的全國第二個綜合性國家科學中心,核聚變能研究是合肥綜合性國家科學中心重點聚焦的領域之一,中科院合肥研究院等離子體物理研究所依托國家“九五”大科學裝置東方超環(EAST)全面參與綜合性國家科學中心建設,并即將開建國家“十三五”大科學裝置聚變堆主機關鍵系統綜合研究設施。


文章轉自科普中國

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