中新網(wǎng)北京1月20日電 (記者 孫自法 吳蘭)記者1月20日從中國科學(xué)院獲悉，東方超環(huán)中國科學(xué)院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院位于科學(xué)島上的再創(chuàng )中國大科學(xué)裝置——全超導托卡馬克裝置(英文縮寫(xiě)EAST，中文又名“東方超環(huán)”)當天獲得重大成果，世界實(shí)現束模成功實(shí)現了超過(guò)億度1066秒穩態(tài)長(cháng)脈沖高約束模等離子體運行，紀錄再次創(chuàng )造了托卡馬克裝置高約束模運行新的億度世界紀錄。
世界首個(gè)全超導托卡馬克裝置(EAST，千秒“東方超環(huán)”)。高約中國科學(xué)院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院 供圖中國科學(xué)院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院等離子體物理研究所“東方超環(huán)”大科學(xué)團隊表示，等離億度千秒量級穩態(tài)高約束模的體運實(shí)現充分驗證了聚變堆高約束模穩態(tài)運行的可行性，是東方超環(huán)聚變研究從基礎科學(xué)研究邁向工程實(shí)踐的重大拐點(diǎn)，把聚變能源的再創(chuàng )中國研發(fā)進(jìn)程往前推進(jìn)一大步，對聚變堆的世界實(shí)現束模建設和運行具有重大意義。
高約束運行模式因其效率高、紀錄經(jīng)濟性強，億度是千秒未來(lái)聚變實(shí)驗堆和工程堆穩態(tài)運行的基本模式。高約束模面臨的最大挑戰是高約束條件下邊緣局域模引起的等離子體邊緣區溫度、密度臺基的突然崩塌，該過(guò)程釋放的強脈沖熱流會(huì )導致偏濾器熱負荷過(guò)載、靶板材料濺射損傷，大量雜質(zhì)進(jìn)入芯部等離子體引起大破裂，在實(shí)驗裝置上實(shí)現長(cháng)脈沖穩態(tài)高約束模挑戰大、難度高。
正在開(kāi)展的第22輪物理實(shí)驗中，“東方超環(huán)”大科學(xué)團隊瞄準托卡馬克穩態(tài)高性能等離子體前沿物理研究，解決了等離子體芯部與邊界的物理集成、等離子體與壁相互作用、高功率加熱系統注入耦合、第一壁材料排熱、精密控制、實(shí)時(shí)診斷、主動(dòng)冷卻等系列前沿物理和工程技術(shù)問(wèn)題，從而實(shí)現了超過(guò)1億度1066秒的高約束模等離子體運行。
“東方超環(huán)”(EAST)億度千秒高約束模等離子體運行現場(chǎng)。中國科學(xué)院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院 供圖據了解，“東方超環(huán)”自2006年建成運行以來(lái)，等離子體運行次數超過(guò)15萬(wàn)次，通過(guò)開(kāi)放共享的建制化管理模式，在穩態(tài)等離子體運行的工程和物理上持續保持國際引領(lǐng)。
就長(cháng)脈沖高約束模運行來(lái)說(shuō)，“東方超環(huán)”先后跨越60秒、100秒、400秒等重大里程碑，始終不斷突破自我，挑戰極限，沖擊更高參數的長(cháng)脈沖高約束模等離子體運行。2012年實(shí)現30秒高約束模，2016年實(shí)現60秒高約束模，2017年實(shí)現101秒高約束模，2023年實(shí)現403秒高約束模，2025年實(shí)現1066秒高約束模。(完)