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中国平台 世界瞩目

 九剑决 2014-05-12
■本报记者 冯丽妃

 

能源是人类社会赖以生存和发展的重要物质基础。化石能源带来社会经济发展的同时,也造成了巨大的环境污染,发展环境友好型的新能源是国际科学界的共同梦想。核聚变研究正在酝酿着一场新的能源革命。

 

在探索战略新能源——受控热核聚变能的过程中,中科院合肥研究院等离子体所自1978年建所以来,先后建造了中小型托卡马克ht-6b和ht-6m,以及超导托卡马克合肥超环(ht-7)和全超导托卡马克东方超环(east),为世界聚变科技发展作出了重大创新贡献。

 

自主创新,飞跃发展

 

上世纪90年代初,等离子体所从前苏联引进世界第一个部分超导工程装置托卡马克t7,并通过自主设计,将一个原本不具备物理实验功能的装置成功地改造成能够开展稳态高参数实验的中国第一、世界第四个超导托卡马克装置。通过20多年的努力,实现了400秒、电子温度超过1000万摄氏度的等离子体放电,创造了世界上最长的限制器位型的长脉冲高温等离子体放电记录。

 

通过ht-7的建设,等离子体所锻炼了一支精兵强将,自力更生、自主创新,通过10年努力,自主发展了68项关键技术,于2006年成功建成、运行了east装置,使我国成为世界上第一个掌握新一代先进全超导托卡马克技术的国家,为我国乃至世界搭建了一个全新的核聚变研究实验平台。

 

围绕east的科学目标,自2007年以来,等离子体所自主设计和研制了16个具有国际先进水平的实验系统,已将east装置打造成未来10年国际上唯一的能够为国际热核聚变实验堆计划(iter)提供400秒高性能的研究平台。

 

针对未来iter 400秒高参数运行的关键科学技术问题,2012年等离子体所在east上成功实现了411秒、中心等离子体密度大于2×1019m-3、中心电子温度大于2000万摄氏度的高温等离子体,远超欧盟和日本最长60秒的高参数偏滤器等离子体。

 

近年来,大量自行设计研制的新辅助系统已逐步安装到east上,包括世界上首个6mw 、4.6ghz稳态低杂波系统,全方位的等离子体诊断系统等。在2014年的新一轮实验中,升级改造后的east能力将继续提升。

 

中国平台,贡献突出

 

iter是我国参加最大的国际合作项目,等离子体所作为国内主要的iter合作方,自2004年以来,为iter发展作出了突出贡献。他们推翻了原国际热核试验堆iter电源的不合理设计,实现了系列设计和制造技术的突破;他们自行设计研制的高温超导大电流引线成为参与iter七方中首个通过测试验收的iter原型件。中国iter采购包的研制进展已然跃居iter七方的前列。

 

“未来,east的科研产出将让iter及广大国际聚变科学和技术界受益。”2013年9月,17位国家著名核聚变专家组成的east第五次国际顾问委员会在评估中说。

 

美国能源部将east作为未来美国磁约束聚变的首选合作装置,核聚变已成为中美双方在物理学与物质科学领域内仅次于高能物理的第二大合作领域;欧盟也将原来单一研究所的合作模式变成全面有计划地与east开展合作;中日韩在各自国家基金委的支持下,开展为期5年的超导聚变装置的研究计划。

 

east作为世界上开展稳态近堆芯聚变物理和工程研究的实验平台,每年接待来华参与科学实验的美国、日本、法国等国外科学家已经超过100人。

 

未来等离子体所将继续瞄准世界核聚变科学前沿和国家对战略能源需求,积极开展我国下一代超导聚变堆(cfetr)的设计和相关预研。等离子体所将通过不懈努力使中国成为国际核聚变领域中不可或缺的先进磁约束核聚变研究基地。

 

  原标题 [中国平台 世界瞩目]
以上内容来自:中国科学报
[责任编辑:yf006]

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