中國“人造太陽”實現千秒級等離子體運行

新華社合肥12月31日電 2021年的最後一天，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”之稱的全超導託卡馬克核聚變實驗裝置（EAST）實現1056秒的長脈衝高參數等離子體運行，這是目前世界上託卡馬克裝置高温等離子體運行的最長時間。

EAST是國家發改委批准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。

核聚變能源的原材料在地球上幾乎取之不竭，排放無污染，被視為“終極能源”。

2021年12月30日晚拍攝的EAST控制大廳。（等離子體物理研究所提供）

實現核聚變發電的兩大難點是實現上億攝氏度點火和穩定長時間約束控制。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，本輪實驗於2021年12月初開始。

EAST裝置實驗運行總負責人龔先祖告訴記者：“2021年上半年，我們把電子温度1.2億攝氏度等離子體維持了101秒，這次我們是把電子温度近7000萬攝氏度的長脈衝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。”

2021年12月30日晚，EAST控制大廳內的科研人員。（等離子體物理研究所提供）

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餘年的共同努力，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、電子温度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託卡馬克紀錄，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雲濤説。

據科研人員介紹，本輪實驗至少持續到2022年6月，EAST科研團隊將在未來聚變堆類似條件下，向更高參數穩態高約束等離子體運行等科學目標發起衝擊。（記者陳諾、劉美子、屈彥）