中国“人造太阳”实现千秒级等离子体运行

2022-01-18陈诺刘美子屈彦

科学导报 2022年1期

陈诺　刘美子　屈彦

2021年的最后一天，中科院合肥物质科学研究院传来消息：12月30日晚，該院等离子体物理研究所有“人造太阳”之称的全超导托卡马克核聚变实验装置（EAST）实现1056秒的长脉冲高参数等离子体运行，这是目前世界上托卡马克装置高温等离子体运行的最长时间。

EAST是国家发改委批准立项的国家重大科技基础设施，拥有类似太阳的核聚变反应机制，用来探索核聚变能源应用。近年来，在合肥综合性国家科学中心等相关部门支持下，EAST进行一系列性能升级，本轮实验于2021年12月初开始。

EAST装置实验运行总负责人龚先祖告诉笔者：“2021年上半年，我们把电子温度1.2亿摄氏度等离子体维持了101秒，这次我们是把电子温度近7000万摄氏度的长脉冲高参数等离子体维持了1056秒，注入能量达到1.73吉焦。这是两个不同阶段的目标，千秒等离子体运行的实现，为未来建造稳态的聚变工程堆奠定坚实的科学和实验基础。”

实验装置、实验堆、工程堆是瞄准聚变能商用不可逾越的步骤，经过国际社会70余年的共同努力，核聚变研究已从实验装置进入实验堆和工程堆“篇章”。目前，1兆安的等离子体电流、电子温度1亿摄氏度的等离子体、1000秒的连续运行时间，上述三个条件在EAST上已分别实现。

“千秒量级等离子体运行再次挑战了世界托卡马克纪录，我们全面验证了未来聚变发电的等离子体控制技术，推动其从基础研究向工程应用迈进了一大步。”中科院合肥物质科学研究院副院长、等离子体物理研究所所长宋云涛说。