首获百秒级稳态高约束模式等离子体


国家大科学装置东方超环刷新世界纪录

2017年07月05日07:38  来源:科技日报
 

7月3日晚,国家大科学装置——世界上第一个全超导托卡马克(EAST)东方超环再传捷报:实现了稳定的101.2秒稳态长脉冲高约束等离子体运行,创造了新的世界纪录。

此举标志着EAST成为世界上第一个实现稳态高约束模式运行持续时间达到百秒量级的托卡马克核聚变实验装置,表明我国磁约束聚变研究在稳态运行的物理和工程方面将继续引领国际前沿,对国际热核聚变试验堆(ITER)和未来中国聚变工程试验堆(CFETR)的建设和运行具有重大科学意义。

ITER计划是当前世界上规模最大的国际科技合作项目,是人类探寻未来高效清洁能源的重要途径。实现稳态长脉冲高约束等离子体运行是未来聚变堆亟待解决的关键科学问题。

EAST在未来五年内将是国际上唯一有能力开展超过百秒时间尺度的长脉冲高约束聚变等离子体物理和工程技术研究的实验平台,为ITER预演稳态运行是EAST的重要使命。

基于过去十多年的研究积累,我国EAST团队通力合作集体攻关,解决了长时间尺度下的等离子体位形精确控制、高功率射频波加热与电流驱动、高约束性能等离子体稳定性、等离子体与壁相互作用、粒子与热排出、关键分布参数的实时诊断等一系列与稳态运行密切相关的关键技术和物理问题。

同时,EAST团队对多尺度物理过程的集成和芯部约束与边界、偏滤器的有效兼容等前沿问题开展了深入的科学研究,在以低动量注入纯射频波加热、钨偏滤器等类似ITER未来运行条件下,成功实现了全程扰动幅度较小的边缘局域模(ELMs)的高约束模式。这次实验的突破进一步提升了EAST在国际磁约束聚变实验研究中的重要地位,其科学研究成果将为未来ITER长脉冲高约束运行提供重要的科学和实验支持,更为我国下一代聚变装置——中国聚变工程实验堆(CFETR)的预研、建设、运行和人才培养奠定了基础。通过广泛而深入的国内外合作,EAST将打造国际上最重要的磁约束核聚变实验平台。(吴长锋)

(责编:魏艳、赵竹青)

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