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世界上首个全超导托卡马克东方超环再创世界纪录
发布时间:2017-07-07   新闻摘自:互联网

73日夜晚,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。

这标志着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继续引领国际前沿。实验成果不仅可为未来国际热核聚变试验堆(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。

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。专家指出,EAST具有ITER类似的先进技术,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,因此,EAST承担着为ITER预演稳态运行的重要使命。

基于过去十多年的研究积累,EAST团队通力合作,集中解决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等一系列与稳态运行密切相关的关键技术和物理问题。此次实验中,EAST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的高约束模式,有效控制了偏滤器靶板热负荷和钨杂质返流,获得了约束改善因子大于1.1的完全非感应电流稳态高性能等离子体,并通过先进磁位形的精确控制实现了等离子体运行的软着陆,验证了超高真空、低温、大功率电源、超导磁体、射频波和中性束加热、计算机控制和数据采集等系统稳态运行的能力。