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FAST之后,中国又有了EAST!

2018-11-13 09:36 | 中国搜索

核心提示:EAST高11米、直径4米、重达400吨,是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的磁约束核聚变实验装置。

被誉为“中国天眼”的FAST(500米口径球面射电望远镜),自正式落成启用以来,常常带着来自宇宙的新发现抢占各类科技版面头条,甚至还凭借其酷似“一口大锅”的外形吸引了一众“颜粉”,俨然已经成为了一个科学“明星”。

贵州平塘被誉为“中国天眼”的500米口径球面射电望远镜(FAST)。新华社 图

但是,今天我们要和大家介绍的不是这位家喻户晓的科技明星FAST,而是和它名字长得有几分相似的“EAST”

EAST是啥?

——它是“人造太阳”

这是有“人造太阳”之称的全超导托卡马克大科学装置EAST(8月16日摄)。新华社发(马启兵 摄)

EAST高11米、直径4米、重达400吨,是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的磁约束核聚变实验装置。EAST作为世界上第一个非圆截面全超导托卡马克,瞄准未来聚变能商用目标的关键科学问题,近年来在高性能、稳态、长脉冲等离子体研究方面取得了多项原创性成果。由于核聚变的反应原理跟太阳类似,所以也被称为人造太阳。

今年的EAST实验重点开展了高功率加热下堆芯物理机制研究的系列实验。通过优化稳态射频波等多种加热技术在高参数条件下的耦合与电流驱动、等离子体先进控制等,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达到1亿摄氏度。

EAST有多厉害?

——它曾创下多项世界纪录

这是2018年度EAST物理实验后,科研人员在进行EAST装置内部检查(8月29日摄)。新华社发(马启兵 摄)

EAST实验曾先后创下多项托卡马克运行的世界纪录:

2012年实现30秒高约束等离子体放电;

2016年获得60秒的完全非感应电流驱动(稳态)高约束模等离子体;

2017年实现了稳定的101.2秒稳态长脉冲高约束等离子体运行,创造了新的世界纪录。

EAST的成功建设和运行获得国内外专家的高度赞誉,“是世界聚变工程的非凡业绩,是世界聚变能开发的杰出成就和重要里程碑!”《自然》和《科学》曾分别给出这样的评价:“中国创造了聚变历史”“在这里科学价值得到极大体现”。

EAST和你有啥关系?

——它将彻底改写人类能源版图

这是2018年度EAST物理实验后,科研人员在进行EAST装置内部检查(8月29日摄)。新华社发(马启兵 摄)

上世纪50年代开始,以原子核的裂变反应为基础的核电站登上世界能源舞台。但众所周知,这种核电站存在核废料的处理、核辐射、核燃料铀的开采和提料难等问题。

相对来说,核聚变具有无可比拟的优点:

一、原料储量极其丰富,因其主要燃料是存在于海水之中的氘和氚。一升海水提取的氘能产生的聚变能源,相当于300升汽油。

二、聚变产物没有放射性。

三、由于聚变反应需要的条件比较高,一旦发生事故,造成反应的等离子体约束破裂,聚变反应便会终止。因此聚变燃料的保存运输、聚变电站的运行都比较安全。

也就是说,“人造太阳”通过可控热核聚变的方式有望给人类带来几乎无限的清洁能源。

除此之外,伴随着聚变研究带来的衍生和伴随技术,比如超导磁体技术、大功率电源技术、超高真空技术、超低温技术等,都会带动相关产业发展,给民众生活带来很大改变。

总之,核聚变如果在民用上能实现可控,将彻底改写人类的能源版图。

此次实验中,EAST实现了高约束、高密度、高比压的完全非感应先进稳态运行模式,获得的归一化参数接近未来聚变堆稳态运行模式所需要的物理条件,为正在进行的中国聚变工程实验堆(CFETR)工程和物理设计提供了重要的实验依据与科学支持,同时,也朝着未来聚变堆实验运行迈出了关键一步。(完)【综合新华社、人民日报、科技日报报道】

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责任编辑:赵燕飞

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