403秒！中國“人造太陽”獲重大突破

第122254次實驗！4月12日21時，中國有“人造太陽”之稱的全超導托卡馬克核聚變實驗裝置（EAST）創造新的世界紀錄，成功實現穩態高約束模式等離子體運行403秒，對探索未來的聚變堆前沿物理問題，提升核聚變能源經濟性、可行性，加快實現聚變發電具有重要意義。

 

 

“一團耀眼的白光從山脈盡頭升起……”在科幻小説《三體》中，太空飛船核聚變發動機發出的光芒如同太陽。利用核聚變等技術，人類走出地球家園，成為真正的太空文明。

 

萬物生長靠太陽。太陽之所以能發光發熱，是因為內部的核聚變反應。核聚變能源的原材料在地球上極其豐富，且排放無污染，如果能造一個“太陽”來發電，人類有望實現能源自由。

 

 

這是實驗成功後的全超導托卡馬克核聚變實驗裝置（EAST）控制大廳（4月12日攝）。新華社記者 黃博涵 攝

 

但要造出能實用的“人造太陽”，需要上億攝氏度的等離子體、超過千秒的連續運行時間和1兆安的等離子體電流，挑戰極大。為此，全球科學家們已努力70多年。

 

形如“巨爐”，一腔“熱火”胸中涌。EAST作為國家重大科技基礎設施，擁有類似太陽的核聚變反應機制。

 

4月12日晚，經過十幾年聚力攻關，EAST成功實現穩態高約束模式等離子體運行403秒，刷新2017年的101秒世界紀錄，實驗現場一片歡騰。

 

 

4月12日，在全超導托卡馬克核聚變實驗裝置（EAST）控制大廳，科研人員在實驗成功後慶祝。新華社記者 黃博涵 攝

 

“Shot:122254。”EAST控制大廳螢幕上的數字顯示，這是歷經十二萬多次實驗取得的成功。

 

 

4月12日，EAST物理實驗總負責人龔先祖注視著實驗成功後的數據。新華社記者 張端 攝

 

“這次突破的主要意義在於‘高約束模式’。”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，高約束模式下粒子的溫度、密度都大幅度提升，“這為提升未來聚變電站的發電效率，降低成本奠定了堅實物理基礎。”

 

 

4月12日，部分科研人員在實驗成功後的EAST控制大廳留影。新華社記者 張端 攝

 

據悉，EAST裝置上有核心技術200多項、專利2000余項，匯聚“超高溫”“超低溫”“超高真空”“超強磁場”“超大電流”等尖端技術于一爐，共有上百萬個零部件協同工作。這次成功突破，離不開等離子體控制、加熱、壁處理、先進診斷等技術提升和內真空室改善。

 

目前，下一代“人造太陽”中國聚變工程實驗堆已完成工程設計，未來瞄準建設世界首個聚變示範堆。（徐海濤、戴威）

 

 

4月12日，科研人員在EAST控制大廳慶祝實驗成功。新華社記者 張端 攝

 

 

拼版照片：上圖為科研人員李克棟在實驗成功前（4月12日攝）；下圖為科研人員李克棟在實驗成功後（4月12日攝）。新華社記者 張端 攝

 

 

4月12日，在全超導托卡馬克核聚變實驗裝置（EAST）控制大廳，科研人員在等待實驗結果。新華社記者 黃博涵 攝

 

 

4月12日，在全超導托卡馬克核聚變實驗裝置（EAST）控制大廳，EAST物理實驗總負責人龔先祖在實驗成功後向好友發消息慶祝。新華社記者 黃博涵 攝

 

 

4月12日，EAST物理實驗總負責人龔先祖（左一）在實驗過程中與同事交流。新華社記者 張端 攝

 

 

4月12日，在全超導托卡馬克核聚變實驗裝置（EAST）控制大廳，EAST物理實驗總負責人龔先祖（右一）在一次衝擊實驗後與同事交流。新華社記者 黃博涵 攝

 

 

4月12日，在全超導托卡馬克核聚變實驗裝置（EAST）控制大廳，EAST物理實驗總負責人龔先祖（右）和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（左）在實驗成功後慶祝。新華社記者 黃博涵 攝