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一种高能量约束模式!中国“人造太阳”又有重大进展

[ 来源:中国科技新闻网 | 作者:中国科技新闻网 | 发布时间:2023-01-11 | 浏览:3858次 ]

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中国科技新闻网1月9日讯(金汐)近日,中科院合肥物质科学研究院等离子体物理研究所核聚变大科学团队利用有“人造太阳”之称的全超导托卡马克大科学装置(EAST),发现并证明了一种新的高能量约束模式,对国际热核聚变实验堆和未来聚变堆运行具有重要意义,研究成果发表在国际学术期刊《科学·进展》上。

全超导托卡马克核聚变实验装置的运行原理就是在装置的真空室内加入少量氢的同位素氘或氚,通过类似变压器的原理使其产生等离子体,然后提高其密度、温度使其发生聚变反应,反应过程中会产生巨大的能量。

核聚变能源的原材料在地球上近乎取之不竭,且排放无污染,被视为人类“终极能源”。未来要实现聚变能发电,必须要解决高性能等离子体稳态运行这一关键科学问题。等离子体所核聚变大科学团队发现的这种新的高能量约束模式大幅度提高了能量约束效率,并实现了芯部高能量约束与边界低能量损失的兼容,保证了长时间尺度上的高能量约束等离子体运行。

研究人员称,如果把核聚变反应比喻成一道闪电,那么研究的主要目的就是把一道道闪电收集在“磁笼子”里,聚集更高的能量,然后长时间持续地向外稳定输出这些能量,为人类所用。而新发现的高能量约束模式将能“聚集更多的闪电”,不损坏“磁笼子”,并长时间保持稳定运行。

《科学·进展》的审稿人认为,此项研究成果对核聚变研究具有重要意义,在国际聚变研究界是“一个重大进展”。