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技術水平居國際前列(科技自立自強)

發布時間:2022-10-27 09:10:00來源: 人民日報

  HL—2M等離子體電流突破1兆安培

  技術水平居國際前列(科技自立自強)

  本報記者 蔣建科

  日前,在中核集團核工業西南物理研究院,隨著倒計時歸零,大屏幕上一陣強光閃過,數據分析小組傳來了好消息:我國新一代“人造太陽”HL—2M等離子體電流突破1兆安培,創造了我國可控核聚變裝置運行新紀錄。這標志著我國向可控核聚變點火邁進了重要一步,躋身國際第一方陣,技術水平居國際前列。

  中核集團核工業西南物理研究院聚變科學所副所長、HL—2M實驗負責人鐘武律表示,衡量核聚變裝置及核聚變研究水平有3個參數:燃料的離子溫度、等離子體密度和能量約束時間,只有3個參數的乘積超過特定數值,才能夠實現真正的核聚變。

  鐘武律進一步解釋,所謂“人造太陽”是一種通俗的說法,其基本原理是:核聚變是將較輕的原子核聚合為較重的原子核的核反應過程,在這個過程中會釋放出巨大的能量。太陽之所以能夠持續發光發熱,是因為它時刻發生著核聚變反應。“托卡馬克”是進行可控核聚變研究的主流裝置,其利用強磁場把上億攝氏度的等離子體長時間控制在真空容器里,并使聚變反應穩定持續地進行。由于它產生能量的原理與太陽相似,也被人們形象地稱為“人造太陽”。

  據了解,中核集團核工業西南物理研究院作為我國“熱堆、快堆、聚變堆”核能發展三步走戰略中聚變堆研發的核心單位,是我國參與國際熱核聚變實驗堆(ITER)重要技術支撐單位,先后發展了多種類型的磁約束聚變研究裝置。

  鐘武律說,1984年中國環流器一號(HL—1)的建成,是中國核聚變研究史上的重要里程碑,也是中國可控核聚變領域的第一座大科學工程裝置,它為中國自主設計、建造、運行聚變裝置積累了豐富經驗。2020年12月4日,中核集團核工業西南物理研究院自主設計、建造的新一代“人造太陽”建成并實現首次放電,被兩院院士評為“中國十大科技進展新聞”。 2022年,新一代“人造太陽”團隊獲“中國青年五四獎章集體”榮譽稱號。

  “我們的‘托卡馬克’裝置其實就是在一個大型真空容器里面注滿氣體,然后把氣體電離變成等離子體,再用強磁場把帶電粒子控制住,讓它在真空容器里面懸浮起來。”鐘武律說,要讓未來的“托卡馬克”穩定運行,等離子體電流強度必須要在1兆安培。

  HL—2M作為我國先進磁約束核聚變實驗研究裝置,是我國目前規模最大、參數能力最高的“托卡馬克”裝置,其等離子體電流強度可達2.5兆安培以上,等離子體離子溫度可達1.5億攝氏度,能夠實現高密度、高比壓、高自舉電流運行。

  鐘武律表示,未來HL—2M將繼續有條不紊開展后續實驗工作,沖擊更高的等離子體電流強度和離子溫度等參數,全面提升核聚變三參數,實現我國“人造太陽”研究新的飛躍。

(責編:李雨潼)

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