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我国“人造太阳”的新消息来了！这一次创纪录的是百万安培电流下的高约束运行模式。 据央视报道，8月25日下午，位于我国四川绵阳的新一代人造太阳“中国环流三号”取得重大科研进展，其在试运行中首次实现了100万安培等离子体电流下的高约束模式运行，又一次刷新了我国磁约束聚变装置的运行纪录。 可控核聚变技术中的超大电流高约束运行的操作十分不易，在技术上，中国环流三号这项实验突破了核聚变条件下等离子体大电流高约束模式运行控制、高功率加热系统注入耦合、先进偏滤器位形控制等可控核聚变研究上的技术难题。 “中国环流三号”是我国自主研制的超导托卡马克装置，由中核集团核工业西南物理研究院科研团队设计和研发，它采用了先进的偏滤器位形控制技术，可以实现更灵活和更优化的等离子体运行模式，具有高功率加热和电流驱动系统，可以对等离子体进行有效的加热和控制，是我国探索可控核聚变的新型大科学装置，被称为继“东方超环”之后新一代的“人造太阳”。 “中国环流三号”所使用的高约束模式（H模）是一种国际上广泛更好的的先进运行模式，目前正在法国建造的“国际热核聚变实验堆（ITER）计划”就是使用的这种运行模式，其特点是能够有效提升等离子体整体约束性能，提升未来聚变堆的经济性，而且等离子体综合参数也可以更高。 如今“中国环流三号”首次实现100万安培等离子体电流下的高约束模式运行，其实也意味着我国已经掌握了这一先进运行模式的关键技术，也标志着我国在这一领域达到了国际领先水平。 “100万安培”就是1兆安，可能很多朋友都对于1兆安电流有多强没啥概念，其实这是一个非常夸张的数据，大部分智能手机充电电流都在0.5~2安之间， 快充也只在4~8安之间，家庭中100瓦的白炽灯的电流一般是0.45安，家用电器中通常空调所用电流最大，多在3~16安之间。 拿家用电器的电流量和100万安培的庞大电流比较似有不妥，我们不妨拿三峡水电站来比一比，三峡水电站有装机容量70万千瓦的水力发电机组共32台，发电时每台的输出电流为22453安，32台机组输出电流相加为71.85万安，也就是说三峡水电站输出电流只相当于环流三号百万安培约束电流的71.85%，或者说后者的高约束模式下百万安培电流运行是整个三峡水电站生成电流的1.5倍多，多出了大约53%。 那么如果用导线来输送100万安培的电流，需要多少金属电线呢？直径一厘米的铜质导线载流量大约是300安，那么一兆安就需要333根了。 等离子体电流强度是“托卡马克可控”核聚变装置的核心参数，而这种类型的核聚变堆又必须要在1兆安培电流基础上稳定运行。如今“中国环流三号”等离子体电流突破1兆安培意义重大，标志着我们距离实现可控核聚变点火又近了一步，并且还可在此基础上常规开展前沿科学研究。 中核集团核工业西南物理研究院聚变科学所副所长钟武律进一步介绍称，“中国环流三号”采用的是先进的“托卡马克”结构与控制方式，高约束运行模式下等离子体电流强度可达到250万安培以上，等离子体的离子温度可达到1.5亿摄氏度，其规模和参数能力均超过以往，能实现高密度、高比压、高自举电流运行。 可见本次100万安培的约束电流也只是实现了设计能力的2/5，下一步或将实现更大电流，更高温度，更长时间的稳定运行。 这也说明这种装置还将不断创造各种新的纪录，助力我们一步步向着实现可控核聚变的目标前进，或许可控核聚变的实现真的已经不太远了。 消息来源：《央视新闻》客户端8月26日报道《新一代“人造太阳”！重大进展！》 |
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