中國「人造太陽」核融合試驗 創運行紀錄突破100萬安培放電
中科院合肥物質科學研究院有「人造太陽」之稱的全超導託卡馬克核聚變實驗裝置(EAST)項目10月19日取得突破性進展!HL-2M等離子體電流突破了100萬安培(1兆安),距離聚變點火邁進重要一步,創造中國可控核聚變裝置運行新紀錄。
據介紹,等離子體電流強度是托卡馬克核聚變裝置的核心參數,等離子體電流達到1兆安是其實現聚變能源的必要條件,未來托卡馬克聚變堆必須在兆安培電流下穩定運行。新突破象徵該裝置未來可以在超過1兆安培的等離子體電流下常規運行,開展前沿科學研究。
中核集團核工業西南物理研究院聚變科學所副所長鍾武律分析稱,新一代「人造太陽」是大陸目前規模最大、參數能力最高的磁約束核聚變實驗研究裝置,它採用先進的結構與控制方式,等離子體電流能力提高到2.5兆安培以上,等離子體離子溫度可達到1.5億度,能實現高密度、高比壓、高自舉電流運行。
鍾武律指出,該裝置的核心部件都是中國自主設計製造,「它是實現我國核聚變能開發事業跨越式發展的重要依託裝置,也是我國消化吸收世界最大國際合作項目之一——國際熱核聚變實驗堆(ITER)技術不可或缺的重要平台。」
今年一月,中科院合肥物質科學研究院有「人造太陽」之稱的全超導託卡馬克核聚變實驗裝置(EAST)實現1056秒的長脈衝高參數等離子體運行,這是目前世界上託卡馬克裝置高溫等離子體運行的最長時間。
探索核聚變能源應用 中國「人造太陽」EAST運行1056秒創世界紀錄
據了解,中國早在1950年代就開展核融合研究,其參加國際核融合科學研究項目,以2006年跟歐盟、美國、俄羅斯、日本、韓國和印度共同簽署了「國際熱核聚變實驗堆」(ITER)項目啟動協定為主。鍾武律指出,中國技術從過去的「跟跑」轉變為「並跑」,部分技術達到國際水平。
《 聯合報》整理公開資料指出,中國大陸核融合研究早在1955年錢三強、李正武等科學家提議開展「可控熱核反應」後開展。1965年核西物院成立後,先後發展脈衝磁鏡、角向箍縮裝置、仿星器、超導磁鏡、反場箍縮裝置和托卡馬克等多種類型的磁約束聚變研究裝置。
托卡馬克裝置始自1984年的「中國環流器一號」(HL-1),2020年12月4日,中國環流器二號 M 裝置(HL-2M)在成都正式建成,並實現首次放電。HL-2M 是中國目前規模最大、參數最高的先進實驗超導托卡馬克核融合反應試驗性裝置,屬於國家「九五」重大科學工程。
由於核聚變原理和太陽發光發熱原理相似,因此像 HL-2M 這樣的托卡馬克裝置,在中國也被稱之為「人造太陽」。