中国“人造太阳”首次实现1亿摄氏度运行近10秒

 
 
中国“人造太阳”首次实现1亿摄氏度运行近10秒  
 

近日，位于安徽省合肥市“科学岛”上的我国大科学装置“东方超环”取得重大突破，等离子体中心电力温度首次实现1亿摄氏度运行近10秒。

“东方超环”是全超导托卡马克核聚变试验装置，被称为“人造太阳”。该装置由中科院合肥物质科学研究院等离子体物理研究所自主研制，是世界上第一个非圆截面全超导托卡马克，也是中国第四代核聚变实验装置。

据了解，人类开发核能的途径主要有两条——重元素的裂变和轻元素的聚变。利用核裂变原理，人类已建造了几百个核电站，对于核聚变的利用却落后很多。“人造太阳”的科学目标是，让海水中大量存在的氘和氚在高温高密度条件下，像太阳一样发生核聚变，为人类提供源源不断的清洁能源。这被视为进入第四次工业革命的最强大的基石之一。

科学家测算，1升海水含有0.03克氘，产生的聚变能源相当于300升汽油。海水中共有超过45万亿吨氘，释放的能量够人类使用上亿年。更重要的是，核聚变反应的产物是氦元素和中子，不产生任何有害物质，堪称完全清洁的能源。但“人造太阳”至少满足“极高的温度”与“充分的约束”两个苛刻条件，才能实现核聚变反应永续进行，并为人所用。

2017年7月，“东方超环”在世界上首次实现5000万度等离子体持续放电101.2秒的高约束运行，实现了从60秒到百秒量级的跨越，创造了核聚变的世界纪录。

2018年11月，“东方超环”首次实现加热功率超过10兆瓦，等离子体储能增加到300千焦。在电子回旋与低杂波协同加热下，等离子体中心电子温度首次达到1亿摄氏度，获得的实验参数接近未来聚变堆稳态运行模式所需要的物理条件。

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