EAST再破纪录实现亿度等离子体千秒级稳态运行 核聚变商业化迈出关键一步

1月20日晚,随着倒计时声响彻中科院合肥物质科学研究院控制大厅,我国全超导托卡马克核聚变实验装置再次书写历史新篇章。

该装置成功实现1亿摄氏度1066秒高约束模式等离子体运行,创造"十四五"期间第五项世界纪录,进一步巩固了我国在可控核聚变领域的国际领先地位。

核聚变技术被誉为解决人类能源问题的终极方案。

与传统化石能源相比,核聚变反应原料储量丰富,反应过程清洁无污染,被科学界视为未来能源发展的重要方向。

然而,实现可控核聚变面临巨大技术挑战,需要在极高温度下长时间维持等离子体稳定运行,这一过程如同在地球上创造"人造太阳"。

我国在该领域的技术突破并非一蹴而就。

自2006年全超导托卡马克装置建成以来,科研团队持续攻关,逐步实现技术跨越。

特别是"十四五"期间,该装置已五次刷新世界纪录,包括2021年实现1.2亿摄氏度101秒和1.6亿摄氏度20秒等离子体运行,同年底突破千秒大关达到1056秒,2023年实现403秒高约束模式运行,直至此次1066秒的新突破。

技术进步的背后是科研团队的不懈努力和系统性创新。

为提升装置性能,研究团队对水冷、加热、低温、诊断、真空等关键系统进行全面升级改造。

以水冷系统为例,科研人员通过优化设计,将系统性能提升至原来的3到4倍,为长时间稳定运行提供了重要保障。

高约束模式的实现具有特殊意义。

这种运行模式能够在不改变装置硬件条件下,将能量约束时间提升至低约束模式的两倍,相当于为核聚变反应装上"涡轮增压器"。

科研团队通过解决等离子体位形约束、高功率射频波加热与电流驱动、等离子体与壁相互作用等一系列前沿物理和技术难题,成功实现了这一目标。

当前成果对推动全球核聚变技术发展具有重要意义。

每一次世界纪录的刷新,都为验证核聚变能源可行性提供了重要数据支撑,也为未来商业化应用奠定了坚实的物理和工程基础。

这些技术突破不仅展现了我国在前沿科技领域的创新实力,也为国际核聚变研究贡献了中国智慧。

展望未来,核聚变技术仍需在多个方面实现进一步突破。

科研人员需要继续提高等离子体温度和密度,延长约束时间,优化能量转换效率,并解决材料科学、工程技术等方面的挑战。

同时,从实验室技术向商业化应用的转化,还需要在经济性、安全性、可靠性等方面进行深入研究。

从"两弹一星"到"人造太阳",中国科技工作者始终以破解国家重大战略需求为己任。

EAST连续五次刷新世界纪录的实践表明,在事关人类未来的能源革命领域,我国已从技术追随者成长为规则制定者。

随着"双碳"目标深入推进,清洁能源的星辰大海正等待更多中国答案。

这条探索之路虽充满挑战,但每一次突破都在为人类点亮可持续未来的希望之光。