据报道,由中国科学院合肥物质科学研究院负责运营、有着“人造太阳”之称的中国全超导托卡马克核聚变实验装置(EAST),日前创造了新的世界纪录。该装置成功实现了可重复的1.2亿摄氏度101秒和1.6亿摄氏度20秒等离子体运行。
“98、99、100!”5月28日凌晨3时02分,在中科院合肥物质科学研究院EAST控制大厅,当大屏幕上的数字突破100秒时,所有在场科研人员鼓掌欢呼。
5月28日凌晨,在全超导托卡马克核聚变实验装置(EAST)控制大厅,屏幕显示1.2亿摄氏度等离子体运行突破100秒的瞬间。
5月28日凌晨,EAST实验成功后宋云涛(前左)、龚先祖(前右)等科研人员起立庆祝 。总负责人龚先祖表示,通过大家10个月、24小时几班倒的奋战,终于收获了他们所期望的结果。该成绩打破了去年年底韩国创造的1亿摄氏度20秒的记录,将时间延长了5倍。
EAST是中国国家发改委批准立项的“九五”国家重大科技基础设施,拥有类似太阳的核聚变反应机制。本次实现1.2亿摄氏度101秒等离子体运行,是中国首次在国际上采用全金属主动水冷第一壁、高性能钨偏滤器等关键技术。
EAST又被称为“东方超环”。它是一款第4代核聚变实验装置,也是中国最重要的核聚变研究装置之一。它的目标就是像太阳一样发生稳定核聚变,进而为人类提供无限的清洁能源。2020年4月,“东方超环”在1亿度超高温度下运行了近10秒,创造了当时的世界纪录,而稳定可控的上亿度高温正是核聚变成功的关键之一。
2021年3月25日,中科院等离子体物理研究所研制中心主任吴杰峰在接受采访就曾透露,“东方超环”即将完成升级改造,很快就会冲击1亿度高温运行100秒的目标。如今时隔仅2个月,“东方超环”果然完成了当初设定的目标。图为4月28日,工作人员对全超导托卡马克核聚变实验装置(EAST)进行升级改造。
在此之前,人类核聚变工程的上一个时间维持纪录是由韩国创造的。2020年11月23日,韩国聚变能源研究所在大田总部举行新闻发布会,宣布成功将韩国超导托卡马克核聚变研究装置(KSTAR)的超高温等离子体在1亿摄氏度的温度下保持20秒。刷新了2018年“东方超环”所创下的在1亿摄氏度的温度下保持10秒的世界纪录。
据韩国聚变能源研究所负责人介绍,KSTAR装置从2008年开始运行,平均每年都会进行2000至3000次试验,经过10年25860次实验才超越了中国的纪录。韩国人为此宣称“韩国的核聚变技术由此上升到了世界最高水平。”不过,时隔仅半年就被改进后的“东方超环”重新超越,并且这次创造新纪录比KSTAR的原纪录足足延长了5倍。
EAST实验装置的主机部分高达11米,直径达8米,重约400吨。主要由超高真空室、纵场系统、极向场系统、内外冷屏、外真空杜瓦及支撑系统等六大部件组成。
EAST实验装置的实验运行需要大型超高真空、大型超导体测试、大规模低温液氦制冷、大型高功率脉冲电源及其回路、大型计算机控制和数据采集处理等多种先进系统支持。
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