403秒!中國“人造太陽”獲重大突破
編輯: 王瑞穎 | 時(shí)間: 2023-04-13 10:57:25 | 來源: 新華社 |
第122254次實(shí)驗(yàn)!4月12日21時(shí),中國有“人造太陽”之稱的全超導(dǎo)托卡馬克核聚變實(shí)驗(yàn)裝置(EAST)創(chuàng)造新的世界紀(jì)錄,成功實(shí)現(xiàn)穩(wěn)態(tài)高約束模式等離子體運(yùn)行403秒,對探索未來的聚變堆前沿物理問題,提升核聚變能源經(jīng)濟(jì)性、可行性,加快實(shí)現(xiàn)聚變發(fā)電具有重要意義。
“一團(tuán)耀眼的白光從山脈盡頭升起……”在科幻小說《三體》中,太空飛船核聚變發(fā)動機(jī)發(fā)出的光芒如同太陽。利用核聚變等技術(shù),人類走出地球家園,成為真正的太空文明。
萬物生長靠太陽。太陽之所以能發(fā)光發(fā)熱,是因?yàn)閮?nèi)部的核聚變反應(yīng)。核聚變能源的原材料在地球上極其豐富,且排放無污染,如果能造一個(gè)“太陽”來發(fā)電,人類有望實(shí)現(xiàn)能源自由。
這是實(shí)驗(yàn)成功后的全超導(dǎo)托卡馬克核聚變實(shí)驗(yàn)裝置(EAST)控制大廳(4月12日攝)。新華社記者 黃博涵 攝
但要造出能實(shí)用的“人造太陽”,需要上億攝氏度的等離子體、超過千秒的連續(xù)運(yùn)行時(shí)間和1兆安的等離子體電流,挑戰(zhàn)極大。為此,全球科學(xué)家們已努力70多年。
形如“巨爐”,一腔“熱火”胸中涌。EAST作為國家重大科技基礎(chǔ)設(shè)施,擁有類似太陽的核聚變反應(yīng)機(jī)制。
4月12日晚,經(jīng)過十幾年聚力攻關(guān),EAST成功實(shí)現(xiàn)穩(wěn)態(tài)高約束模式等離子體運(yùn)行403秒,刷新2017年的101秒世界紀(jì)錄,實(shí)驗(yàn)現(xiàn)場一片歡騰。
4月12日,在全超導(dǎo)托卡馬克核聚變實(shí)驗(yàn)裝置(EAST)控制大廳,科研人員在實(shí)驗(yàn)成功后慶祝。新華社記者 黃博涵 攝
“Shot:122254。”EAST控制大廳屏幕上的數(shù)字顯示,這是歷經(jīng)十二萬多次實(shí)驗(yàn)取得的成功。
4月12日,EAST物理實(shí)驗(yàn)總負(fù)責(zé)人龔先祖注視著實(shí)驗(yàn)成功后的數(shù)據(jù)。新華社記者 張端 攝
“這次突破的主要意義在于‘高約束模式’。”中科院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院副院長、等離子體物理研究所所長宋云濤說,高約束模式下粒子的溫度、密度都大幅度提升,“這為提升未來聚變電站的發(fā)電效率,降低成本奠定了堅(jiān)實(shí)物理基礎(chǔ)。”
4月12日,部分科研人員在實(shí)驗(yàn)成功后的EAST控制大廳留影。新華社記者 張端 攝
據(jù)悉,EAST裝置上有核心技術(shù)200多項(xiàng)、專利2000余項(xiàng),匯聚“超高溫”“超低溫”“超高真空”“超強(qiáng)磁場”“超大電流”等尖端技術(shù)于一爐,共有上百萬個(gè)零部件協(xié)同工作。這次成功突破,離不開等離子體控制、加熱、壁處理、先進(jìn)診斷等技術(shù)提升和內(nèi)真空室改善。
目前,下一代“人造太陽”中國聚變工程實(shí)驗(yàn)堆已完成工程設(shè)計(jì),未來瞄準(zhǔn)建設(shè)世界首個(gè)聚變示范堆。(徐海濤、戴威)
4月12日,科研人員在EAST控制大廳慶祝實(shí)驗(yàn)成功。新華社記者 張端 攝
拼版照片:上圖為科研人員李克棟在實(shí)驗(yàn)成功前(4月12日攝);下圖為科研人員李克棟在實(shí)驗(yàn)成功后(4月12日攝)。新華社記者 張端 攝
4月12日,在全超導(dǎo)托卡馬克核聚變實(shí)驗(yàn)裝置(EAST)控制大廳,科研人員在等待實(shí)驗(yàn)結(jié)果。新華社記者 黃博涵 攝
4月12日,在全超導(dǎo)托卡馬克核聚變實(shí)驗(yàn)裝置(EAST)控制大廳,EAST物理實(shí)驗(yàn)總負(fù)責(zé)人龔先祖在實(shí)驗(yàn)成功后向好友發(fā)消息慶祝。新華社記者 黃博涵 攝
4月12日,EAST物理實(shí)驗(yàn)總負(fù)責(zé)人龔先祖(左一)在實(shí)驗(yàn)過程中與同事交流。新華社記者 張端 攝
4月12日,在全超導(dǎo)托卡馬克核聚變實(shí)驗(yàn)裝置(EAST)控制大廳,EAST物理實(shí)驗(yàn)總負(fù)責(zé)人龔先祖(右一)在一次沖擊實(shí)驗(yàn)后與同事交流。新華社記者 黃博涵 攝
4月12日,在全超導(dǎo)托卡馬克核聚變實(shí)驗(yàn)裝置(EAST)控制大廳,EAST物理實(shí)驗(yàn)總負(fù)責(zé)人龔先祖(右)和中科院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院副院長、等離子體物理研究所所長宋云濤(左)在實(shí)驗(yàn)成功后慶祝。新華社記者 黃博涵 攝
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