中國“人造太陽”實現千秒級等離子體運行

陳諾 　劉美子　屈彥

2021年的最后一天，中科院合肥物質科學研究院傳來消息：12月30日晚，該院等離子體物理研究所有“人造太陽”之稱的全超導托卡馬克核聚變實驗裝置（EAST）實現1056秒的長脈沖高參數等離子體運行，這是目前世界上托卡馬克裝置高溫等離子體運行的最長時間。

EAST是國家發改委批準立項的國家重大科技基礎設施，擁有類似太陽的核聚變反應機制，用來探索核聚變能源應用。近年來，在合肥綜合性國家科學中心等相關部門支持下，EAST進行一系列性能升級，本輪實驗于2021年12月初開始。

EAST裝置實驗運行總負責人龔先祖告訴筆者：“2021年上半年，我們把電子溫度1.2億攝氏度等離子體維持了101秒，這次我們是把電子溫度近7000萬攝氏度的長脈沖高參數等離子體維持了1056秒，注入能量達到1.73吉焦。這是兩個不同階段的目標，千秒等離子體運行的實現，為未來建造穩態的聚變工程堆奠定堅實的科學和實驗基礎。”

實驗裝置、實驗堆、工程堆是瞄準聚變能商用不可逾越的步驟，經過國際社會70余年的共同努力，核聚變研究已從實驗裝置進入實驗堆和工程堆“篇章”。目前，1兆安的等離子體電流、電子溫度1億攝氏度的等離子體、1000秒的連續運行時間，上述三個條件在EAST上已分別實現。

“千秒量級等離子體運行再次挑戰了世界托卡馬克紀錄，我們全面驗證了未來聚變發電的等離子體控制技術，推動其從基礎研究向工程應用邁進了一大步。”中科院合肥物質科學研究院副院長、等離子體物理研究所所長宋云濤說。

這是中科院合肥物質科學研究院有“人造太陽”之稱的全超導托卡馬克核聚變實驗裝置（EAST）。新華社記者周牧攝