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近日,中科院合肥物质科学研究院宣布,其建成并运行的全超导托卡马克装置(下称EAST)成功实现了可重复的1.2亿度101秒等离子体运行和1.6亿度20秒等离子体运行,将1亿摄氏度20秒的原纪录延长了5倍,再次创造了EAST运行新的世界纪录。记者从该院了解到,目前,EAST拥有多项核心技术与多件专利,汇聚“超高温”“超低温”“超高真空”“超强磁场”“超大电流”等尖端技术于一炉。
EAST,中文名为东方超环,是一套核聚变实验装置。据了解,该装置的研究目的是为了模拟太阳发生核聚变反应产生能量,因此被称为“人造太阳”。该装置主体高11米、直径8米、重达400吨,供电、冷却等辅助设备在装置周围林立。其核心结构是一个环形磁容器“托卡马克”,可以将高温等离子体物质约束住,磁场外面用真空隔绝,能保护装置材料不被烧毁。
据了解,EAST从1998年7月开始立项,是国家重大科技基础设施,也是人类开发利用核聚变清洁能源工程和物理实验基础,自2006年建成以来已开展实验9.6万余次,先后实现了多项国际重大突破,代表着我国磁约束聚变研究在高温等离子体运行物理和工程方面的研究水平。
中科院等离子体物理研究所研制中心主任吴杰峰介绍,人造太阳非常复杂,要让上亿摄氏度高温与零下269摄氏度低温1米内共存,上万个零部件若有一点点瑕疵,未来实验可能就会失败。为了达到聚变实验装置所要求的条件,EAST团队的科学工作者坚持自主创新,研发了大部分关键技术,同时也填补了多项国内空白:研发大型超导磁体关键制造技术,成功地生产出EAST所需的全部超导磁体;创造性地设计、建成了国内最大的大型超导磁体测试实验系统;创造性地设计、建造了我国最大的氦低温系统。
核聚变能源的原材料在地球上几乎取之不竭,排放无污染,被视为“终极能源”。“科技一定要自立自强,把核心技术牢牢地掌握在自己手里面,我们的梦想是率先在中国建成世界上第一个用聚变发电的电站,第一盏用聚变点亮的灯应该在中国。”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坚定地说道。据悉,下一代“人造太阳”中国聚变工程实验堆已完成工程设计。根据中国磁约束核聚变路线图,未来将建设世界首个聚变示范电站。