日前,中国有“人造太阳”之称的全超导托卡马克核聚变实验装置(EAST)在安徽合肥创造新的世界纪录,首次实现1亿摄氏度1066秒的高约束模等离子体运行,标志我国聚变能源研究实现从基础科学向工程实践的重大跨越。
“人造太阳”是一种模拟太阳内部核聚变反应过程的装置,通过控制和维持高温等离子体运行,实现聚变反应来释放巨大的能量,从而有望彻底解决人类能源问题,深刻改变人类生产生活方式。
核聚变能源具有原料丰富、安全高效、清洁低碳的独特优点,用它发电可提供近乎零碳排放的清洁能源。举个例子,一升海水中提炼出来的氘与另外一种原料氚经过聚变反应释放出的能量,相当于300升汽油燃烧的能量。
1亿摄氏度突破1066秒,意味着什么?中国科学院合肥物质科学研究院副院长宋云涛表示,这是一个非常重要的里程碑,从此将从前沿的基础研究转向工程实践,向聚变能应用迈出了一大步。“亿度千秒”的难点在于,我们要把这一团火,相当于太阳表面温度的6-7倍,像火球一样的等离子体运速到上千秒,非常难,这应该是目前五十多年的研究中,从物理研究向工程实践迈出的坚实的一步。
宋云涛称,EAST装置就是中国“人造小太阳”,是我国建成的世界上第一个全超导托卡马克装置,这里有很多核心技术,也存在很多技术挑战,有超高真空、超大电流、超强磁场等很多这样的技术攻关。
通过这次实验,这几年来,从100秒到400秒再到1000秒,这完全是由中国的磁约束核聚变团队保持世界纪录。在国际上排在第二方阵的,目前是在70秒到100秒,所以这一次能够实现1000秒,标志着我国在高温等离子体、高约束模等离子体、磁约束研究方面走到了世界前列。