【科技前沿】中國“人造太陽”刷新世界紀錄

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12日21時，正在運行的世界首個全超導托卡馬克核聚變實驗裝置（EAST）取得重大成果，成功實現403秒穩態長脈沖高約束模式等離子體運行，刷新了此前101秒的世界紀錄。

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。長期以來，科學家希望通過可控核聚變反應，創造出一個“太陽”，從而獲得源源不絕的能源。位于安徽合肥科學島的EAST有著“人造太陽”之稱，作為國家重大科技基礎設施，它擁有類似太陽的核聚變反應機制。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，難度極大。

“我們經過十幾年聚力攻關，歷經122254次實驗，終于實現了今天的突破！”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激動地說。

經過持續艱難攻關，EAST大科學團隊解決了長時間尺度下的等離子體位形約束、高功率射頻波加熱與電流驅動、等離子體與壁相互作用、關鍵分布參數的實時診斷等系列前沿物理和技術集成問題，實現了403秒高約束模式等離子體運行。

宋云濤介紹，這次突破的主要意義在于“高約束模式”，完全驗證了EAST高參數長脈沖穩態運行的能力，對探索未來聚變堆前沿物理問題，提升核聚變能源經濟性、可行性，加快實現聚變能應用具有重要意義。

近年來，EAST性能不斷提升，裝置運行區間不斷擴展，取得了多項國際托卡馬克運行的重大標志性成果。EAST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。

EAST取得的系列重大創新成果，為國際熱核聚變實驗堆ITER運行和我國自主建設運行聚變堆提供了重要的實驗基礎。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范堆。