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中國(guó)“人造太陽(yáng)”發(fā)現(xiàn)新的高能量約束模式

記者從中科院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院等離子體物理研究所獲悉，近期該所核聚變大科學(xué)團(tuán)隊(duì)利用有“人造太陽(yáng)”之稱的全超導(dǎo)托卡馬克大科學(xué)裝置（EAST），發(fā)現(xiàn)并證明了一種新的高能量約束模式，對(duì)國(guó)際熱核聚變實(shí)驗(yàn)堆和未來(lái)聚變堆運(yùn)行具有重要意義。1月7日，國(guó)際學(xué)術(shù)期刊《科學(xué)·進(jìn)展》發(fā)表了該研究成果。

核聚變能源的原材料在地球上近乎取之不竭，且排放無(wú)污染，被視為人類“終極能源”。未來(lái)要實(shí)現(xiàn)聚變能發(fā)電，必須要解決高性能等離子體穩(wěn)態(tài)運(yùn)行這一關(guān)鍵科學(xué)問(wèn)題。近年來(lái)，中國(guó)的EAST先后實(shí)現(xiàn)“1.2億攝氏度等離子體運(yùn)行101秒”“近7000萬(wàn)攝氏度等離子體運(yùn)行1056秒”等創(chuàng)造世界紀(jì)錄的重大突破。

近期，等離子體所核聚變大科學(xué)團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)并證明了一種新的高能量約束模式，這種先進(jìn)模式大幅度提高了能量約束效率，并實(shí)現(xiàn)了芯部高能量約束與邊界低能量損失的兼容，保證了長(zhǎng)時(shí)間尺度上的高能量約束等離子體運(yùn)行。這種新的穩(wěn)態(tài)高能量約束模式，對(duì)于國(guó)際熱核聚變實(shí)驗(yàn)堆和未來(lái)聚變堆運(yùn)行具有重要意義。

“如果把核聚變反應(yīng)比喻成一道閃電，那么我們的主要目的就是把一道道閃電收集在‘磁籠子’里，聚集更高的能量，然后長(zhǎng)時(shí)間持續(xù)地向外穩(wěn)定輸出這些能量，為人類所用。”中科院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院副院長(zhǎng)、等離子體物理研究所所長(zhǎng)宋云濤說(shuō)，新發(fā)現(xiàn)的高能量約束模式將能“聚集更多的閃電”，不損壞“磁籠子”，并長(zhǎng)時(shí)間保持穩(wěn)定運(yùn)行。

《科學(xué)·進(jìn)展》審稿人認(rèn)為，此項(xiàng)研究成果對(duì)核聚變研究具有重要意義，在國(guó)際聚變研究界是“一個(gè)重大進(jìn)展”。

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