“人造太陽”照亮地球還要多久?
深度閱讀2022-12-22
記者從中科院合肥物質科學研究院等離子體物理研究所獲悉，近期該所核聚變大科學團隊利用有“人造太陽”之稱的全超導托卡馬克大科學裝置(EAST)，發現并證明了一種新的高能量約束模式，對國際熱核聚變實驗堆和未來聚變堆運行具有重要意義。1月7日，國際學術期刊《科學·進展》發表了該研究成果。
核聚變能源的原材料在地球上近乎取之不竭，且排放無污染，被視為人類“終極能源”。未來要實現聚變能發電，必須要解決高性能等離子體穩態運行這一關鍵科學問題。近年來，中國的EAST先后實現“1.2億攝氏度等離子體運行101秒”“近7000萬攝氏度等離子體運行1056秒”等創造世界紀錄的重大突破。
近期，等離子體所核聚變大科學團隊發現并證明了一種新的高能量約束模式，這種先進模式大幅度提高了能量約束效率，并實現了芯部高能量約束與邊界低能量損失的兼容，保證了長時間尺度上的高能量約束等離子體運行。這種新的穩態高能量約束模式，對于國際熱核聚變實驗堆和未來聚變堆運行具有重要意義。
“如果把核聚變反應比喻成一道閃電，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，然后長時間持續地向外穩定輸出這些能量，為人類所用。”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云濤說，新發現的高能量約束模式將能“聚集更多的閃電”，不損壞“磁籠子”，并長時間保持穩定運行。
《科學·進展》審稿人認為，此項研究成果對核聚變研究具有重要意義，在國際聚變研究界是“一個重大進展”。(記者徐海濤、陳諾)
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