403秒！中国“人造太阳”获重大突破

第122254次实验！4月12日21时，中国有“人造太阳”之称的全超导托卡马克核聚变实验装置（EAST）创造新的世界纪录，成功实现稳态高约束模式等离子体运行403秒，对探索未来的聚变堆前沿物理问题，提升核聚变能源经济性、可行性，加快实现聚变发电具有重要意义。

 

 

“一团耀眼的白光从山脉尽头升起……”在科幻小说《三体》中，太空飞船核聚变发动机发出的光芒如同太阳。利用核聚变等技术，人类走出地球家园，成为真正的太空文明。

 

万物生长靠太阳。太阳之所以能发光发热，是因为内部的核聚变反应。核聚变能源的原材料在地球上极其丰富，且排放无污染，如果能造一个“太阳”来发电，人类有望实现能源自由。

 

 

这是实验成功后的全超导托卡马克核聚变实验装置（EAST）控制大厅（4月12日摄）。新华社记者 黄博涵 摄

 

但要造出能实用的“人造太阳”，需要上亿摄氏度的等离子体、超过千秒的连续运行时间和1兆安的等离子体电流，挑战极大。为此，全球科学家们已努力70多年。

 

形如“巨炉”，一腔“热火”胸中涌。EAST作为国家重大科技基础设施，拥有类似太阳的核聚变反应机制。

 

4月12日晚，经过十几年聚力攻关，EAST成功实现稳态高约束模式等离子体运行403秒，刷新2017年的101秒世界纪录，实验现场一片欢腾。

 

 

4月12日，在全超导托卡马克核聚变实验装置（EAST）控制大厅，科研人员在实验成功后庆祝。新华社记者 黄博涵 摄

 

“Shot:122254。”EAST控制大厅屏幕上的数字显示，这是历经十二万多次实验取得的成功。

 

 

4月12日，EAST物理实验总负责人龚先祖注视着实验成功后的数据。新华社记者 张端 摄

 

“这次突破的主要意义在于‘高约束模式’。”中科院合肥物质科学研究院副院长、等离子体物理研究所所长宋云涛说，高约束模式下粒子的温度、密度都大幅度提升，“这为提升未来聚变电站的发电效率，降低成本奠定了坚实物理基础。”

 

 

4月12日，部分科研人员在实验成功后的EAST控制大厅留影。新华社记者 张端 摄

 

据悉，EAST装置上有核心技术200多项、专利2000余项，汇聚“超高温”“超低温”“超高真空”“超强磁场”“超大电流”等尖端技术于一炉，共有上百万个零部件协同工作。这次成功突破，离不开等离子体控制、加热、壁处理、先进诊断等技术提升和内真空室改善。

 

目前，下一代“人造太阳”中国聚变工程实验堆已完成工程设计，未来瞄准建设世界首个聚变示范堆。（徐海涛、戴威）

 

 

4月12日，科研人员在EAST控制大厅庆祝实验成功。新华社记者 张端 摄

 

 

拼版照片：上图为科研人员李克栋在实验成功前（4月12日摄）；下图为科研人员李克栋在实验成功后（4月12日摄）。新华社记者 张端 摄

 

 

4月12日，在全超导托卡马克核聚变实验装置（EAST）控制大厅，科研人员在等待实验结果。新华社记者 黄博涵 摄

 

 

4月12日，在全超导托卡马克核聚变实验装置（EAST）控制大厅，EAST物理实验总负责人龚先祖在实验成功后向好友发消息庆祝。新华社记者 黄博涵 摄

 

 

4月12日，EAST物理实验总负责人龚先祖（左一）在实验过程中与同事交流。新华社记者 张端 摄

 

 

4月12日，在全超导托卡马克核聚变实验装置（EAST）控制大厅，EAST物理实验总负责人龚先祖（右一）在一次冲击实验后与同事交流。新华社记者 黄博涵 摄

 

 

4月12日，在全超导托卡马克核聚变实验装置（EAST）控制大厅，EAST物理实验总负责人龚先祖（右）和中科院合肥物质科学研究院副院长、等离子体物理研究所所长宋云涛（左）在实验成功后庆祝。新华社记者 黄博涵 摄