「人造太陽」EAST裝置 實現攝氏1億度等離子體運行

▲EAST裝置實現攝氏1億度等離子體運行。（圖／翻攝自新華網，下同）

大陸中心／綜合報導

有中國「人造太陽」之稱的全超導托卡馬克核融合實驗裝置（EAST）研究取得新進展，近期實現攝氏1億度等離子體運行等多項重大突破，獲得的參數接近未來聚變堆穩態運行模式所需要的物理條件，為人類開發利用核聚變清潔能源奠定技術基礎。

EAST是中科院合肥物質科學研究院等離子體物理研究所自主研製的磁約束核聚變實驗裝置，這是世界上第一個非圓截面全超導托卡馬克（Tokamak），屬於國家「九五」重大科學工程，也是中國第四代核聚變實驗裝置，實驗目標是讓海水中大量存在的氘和氚在高溫條件下，能像太陽一樣發生核聚變，並為人類提供源源不斷的清潔能源，因此又被稱為「人造太陽」。

EAST裝置瞄準聚變能未來商用目標等科學問題，近年來在高性能、穩態、長脈衝等離子體研究方面取得多項原創性成果。繼去年創造101.2秒高約束模等離子體運行的世界紀錄後，今年的EAST實驗重點展開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；在電子迴旋與低雜波協同加熱下，等離子體中心電子溫度達到1億攝氏度，有效拓展了適應於聚變堆高性能等離子體穩態高約束模式的運行區間，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，獲得的參數接近未來聚變堆穩態運行模式所需要的物理條件，也為中國聚變工程實驗堆（CFETR）工程和物理設計提供科學依據。

EAST裝置是「國際熱核融合實驗反應爐」（ITER）的俗稱，這是全球規模最大的國際科研合作項目之一，建造大約費時10年、斥資50億美元。中國是在2006年11月首次以平等伙伴身份參與上述國際合作項目。EAST裝置將使中國的核融合研究走向國際先進水平，為全球提供未來核融合反應爐的工程技術核物理基礎，並為人類能在21世紀後半葉實際使用聚變能做出貢獻。