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中国科技中国可控核聚变已世界

2018-11-01 11:37:07

中国科技:中国可控核聚变已世界

在中国合肥一个实验大厅里,有一座3层楼高的“铁罐”。它叫EAST,是全世界的探索可控核聚变的装置之一。因为它的成功,中国人站在了核聚变研究的前沿。

可控核聚变或许是能源领域的指望。从上世纪60年代以来,利用磁约束实现可控核聚变(托卡马克),是各种实验路径中有希望的一种。中国从上世纪90年代开始实施大中型托卡马克发展计划。

十几年前,全部用超导系统来形成磁场的装置,世界上还没有先例。中国科学家提交申请,在1998年得到国家项目,建造“实验的先进的超导的托卡马克”,简称EAST,设在合肥的中科院等离子体所。

磁场的快速变化让超导体容易失去超导性。各种极端和复杂的条件,加之要让各种复杂仪器集合在狭小的空间里正常工作,这些都使全超导托卡马克的实现很困难。EAST的每一个子系统,都需要更繁杂的系统来支持,而且需要各种新式的设计。

中国科学家克服困难。2006年,EAST实现了次“点火”——激发等离子态与核聚变。很快,它就实现了连续1000秒的运行,这在当时是前所未有的成就。

目前,EAST等实验装置仍然继续在等离子体的参数如温度、密度、持续放电时间上取得突破,成为国际上同类装置优先参考的样板。

“我们的主要任务是对EAST空腔中等离子体做观测和研究。”中科院等离子体所所长李建刚介绍说,围绕EAST的科学家除了点火、等待、测量和计算,还要摸索未知的理论。

除了EAST,近年我国先后建成HT-7中型超导托卡马克,HL-2A大中型常规导体托卡马克。其中,HL-2A电子温度达5500万摄氏度,也达到国际先进水平。

凭借出众的技术成就,中国科学家正在国际热核聚变实验堆(ITER)计划中发挥核心作用。ITER是世界各大国合作的巨型全超导托卡马克装置,也是中国参与的国际科学计划。

目前,根据同ITER组织达成的协议,中国承担了ITER装置近8%的采购包,包括包层壁、线圈导体等12个任务,基本涵盖了ITER核心关键部件。其中一些制造任务由中科院等离子体所承担。由于具备全超导托卡马克装置的研制经验,他们生产的ITER超导导体、屏蔽包层等部件的性能在合作七方中处于地位。

据介绍,近年来中国对核聚变能源研发投入几乎成指数增长,积极政策的导向使核聚变能源研发处于空前发展时期。

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