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【中青在线】东方超环(EAST)装置实现1亿度等离

admin 人造钻石 2021年06月16日

  作为国家在科学技术方面的最高学术机构和全国自然科学与高新技术的综合研究与发展中心,建院以来,中国科学院时刻牢记使命,与科学共进,与祖国同行,以国家富强、人民幸福为己任,人才辈出,硕果累累,为我国科技进步、经济社会发展和国家安全做出了不可替代的重要贡献。更多简介 +

  中国科学技术大学(简称“中科大”)于1958年由中国科学院创建于北京,1970年学校迁至安徽省合肥市。中科大坚持“全院办校、所系结合”的办学方针,是一所以前沿科学和高新技术为主、兼有特色管理与人文学科的研究型大学。

  中国科学院大学(简称“国科大”)始建于1978年,其前身为中国科学院研究生院,2012年更名为中国科学院大学。国科大实行“科教融合”的办学体制,与中国科学院直属研究机构在管理体制、师资队伍、培养体系、科研工作等方面共有、共治、共享、共赢,是一所以研究生教育为主的独具特色的研究型大学。

  上海科技大学(简称“上科大”),由上海市人民政府与中国科学院共同举办、共同建设,2013年经教育部正式批准。上科大秉持“服务国家发展战略,培养创新创业人才”的办学方针,实现科技与教育、科教与产业、科教与创业的融合,是一所小规模、高水平、国际化的研究型、创新型大学。

  记者从中国科学院合肥物质科学研究院获悉,在经历4个多月的持续物理实验后,我国大科学装置东方超环(EAST)日前取得重大突破,获得的多项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,朝着未来聚变堆实验运行迈出了关键一步。相关研究成果于10月22日—27日在印度举办的第27届国际聚变能大会上由等离子体所所长万宝年研究员和运行负责人龚先祖研究员等进行了报道,受到国际聚变同行的广泛关注与高度评价。

  EAST继2017年创造了101.2秒高约束模等离子体运行的世界纪录后,2018年度物理实验面向未来聚变堆先进稳态运行模式的发展和长脉冲运行下的关键科学技术问题,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,结合理论与数值模拟,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1亿度。利用低杂波、电子回旋、离子回旋协同效应与中性束加热的高效集成,优化电流密度分布,开展了平衡和稳定性、约束和输运、等离子体与壁相互作用及高能粒子物理等相关实验研究,有效拓展了适应于聚变堆高性能等离子体稳态高约束模式的运行区间。在射频波加热为主、低动量注入、钨偏滤器等类似未来聚变堆条件下,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。同时针对长脉冲稳态高参数运行关键的粒子与热排出问题,利用多种技术演示了类似ITER运行条件下的边界局域模及钨杂质的控制方法,实现了钨偏滤器高约束模等离子体下稳态热负荷的主动反馈控制。

  EAST本年度取得的这些实验成果为未来ITER运行和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。

  合肥是国家正式批准建设的全国第二个综合性国家科学中心,核聚变能研究是合肥综合性国家科学中心重点聚焦的领域之一,等离子体物理研究所依托国家“九五”大科学装置东方超环(EAST)全面参与综合性国家科学中心建设,并即将开建国家“十三五”大科学装置聚变堆主机关键系统综合研究设施。

  EAST是等离子体所自主设计、研制并拥有完全知识产权的磁约束核聚变实验装置,是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。

  栉风沐雨四十载,薪火相传聚变梦,等离子体所三代聚变人在四十年的核聚变研究征程中不忘初心,砥砺前行。EAST团队将继续秉承大科学文化团队精神,进一步聚焦聚变堆稳态运行的关键科学技术问题,开展长时间尺度、稳态聚变等离子体的物理和工程实验研究,为下一代核聚变实验装置奠定科学基础并培养人才。

  据了解,等离子体所核聚变研究及EAST装置长期得到国家发改委、科技部、中科院、国家基金委等项目的资助,以及安徽省、合肥市、合肥综合性国家科学中心等相关部门的大力支持。

  记者从中国科学院合肥物质科学研究院获悉,在经历4个多月的持续物理实验后,我国大科学装置东方超环(EAST)日前取得重大突破,获得的多项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,朝着未来聚变堆实验运行迈出了关键一步。相关研究成果于10月22日—27日在印度举办的第27届国际聚变能大会上由等离子体所所长万宝年研究员和运行负责人龚先祖研究员等进行了报道,受到国际聚变同行的广泛关注与高度评价。

  EAST继2017年创造了101.2秒高约束模等离子体运行的世界纪录后,2018年度物理实验面向未来聚变堆先进稳态运行模式的发展和长脉冲运行下的关键科学技术问题,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,结合理论与数值模拟,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1亿度。利用低杂波、电子回旋、离子回旋协同效应与中性束加热的高效集成,优化电流密度分布,开展了平衡和稳定性、约束和输运、等离子体与壁相互作用及高能粒子物理等相关实验研究,有效拓展了适应于聚变堆高性能等离子体稳态高约束模式的运行区间。在射频波加热为主、低动量注入、钨偏滤器等类似未来聚变堆条件下,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。同时针对长脉冲稳态高参数运行关键的粒子与热排出问题,利用多种技术演示了类似ITER运行条件下的边界局域模及钨杂质的控制方法,实现了钨偏滤器高约束模等离子体下稳态热负荷的主动反馈控制。

  EAST本年度取得的这些实验成果为未来ITER运行和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。

  合肥是国家正式批准建设的全国第二个综合性国家科学中心,核聚变能研究是合肥综合性国家科学中心重点聚焦的领域之一,等离子体物理研究所依托国家“九五”大科学装置东方超环(EAST)全面参与综合性国家科学中心建设,并即将开建国家“十三五”大科学装置聚变堆主机关键系统综合研究设施。

  EAST是等离子体所自主设计、研制并拥有完全知识产权的磁约束核聚变实验装置,是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。

  栉风沐雨四十载,薪火相传聚变梦,等离子体所三代聚变人在四十年的核聚变研究征程中不忘初心,砥砺前行。EAST团队将继续秉承大科学文化团队精神,进一步聚焦聚变堆稳态运行的关键科学技术问题,开展长时间尺度、稳态聚变等离子体的物理和工程实验研究,为下一代核聚变实验装置奠定科学基础并培养人才。

  据了解,等离子体所核聚变研究及EAST装置长期得到国家发改委、科技部、中科院、国家基金委等项目的资助,以及安徽省、合肥市、合肥综合性国家科学中心等相关部门的大力支持。


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