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我国全超导托卡马克核聚变实验装置获重大突破


  1月28日凌晨零点26分,中科院合肥物质科学研究院全超导托卡马克核聚变实验装置EAST成功实现了电子温度超过5千万度、持续时间达102秒的超高温长脉冲等离子体放电,这是国际托卡马克实验装置上电子温度达到5000万度持续时间最长的等离子体放电。

  超高温长脉冲等离子体放电是未来聚变堆的基本运行模式。目前,国际上大部分磁约束聚变实验装置为常规非超导托卡马克,且偏滤器位形等离子体持续时间基本都在20秒以下,只有欧盟和日本科学家曾获得最长为60秒的高参数偏滤器等离子体。EAST既定科学目标是实现1亿度1000秒的等离子体运行,但实现该科学目标目前仍面临着众多科学和技术的挑战。本轮实验以来,EAST团队的科研人员夜以继日,解决了一系列关键科学和工程技术难题:长脉冲等离子体磁位形的精确控制、全超导磁体安全运行技术、稳态有效的等离子体加热与电流驱动等。通过集成创新和开展全面的实验研究,利用低杂波与电子回旋波协同加热和电流驱动,在中性束共同加热下,EAST成功实现了102秒、等离子体电流0.4兆安、芯部电子温度超过5千万度的高温等离子体放电。

  专家指出,上述成果在未来聚变堆研究中具有里程碑意义,标志着我国在稳态磁约束聚变研究方面继续走在国际前列。目前,EAST已成为国际上稳态磁约束聚变研究的重要实验平台,其研究成果将为未来国际热核聚变实验堆ITER实现稳态高约束放电提供科学和工程实验支持,并将继续为我国下一代聚变装置——中国聚变工程实验堆前期预研奠定重要的科学基础。

关键词:

物质科学

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