2006年岁末隆冬,合肥市科学岛上的EAST实验大厅依然忙碌。在这里,世界上首台由我国自行设计、研制的新一代全超导非圆截面托卡马克核聚变实验装置(EAST),正进行第二次放电试验。
今年9月28日,EAST首次放电,宣告了EAST建成并正式投入运行,标志着我国磁约束核聚变研究进入国际先进水平,这一成就举世瞩目。 在首轮物理放电实验过程中,这一实验装置成功获得电流200千安、时间近3秒的高温等离子体放电。
聚变核能作为人类大规模甚至一劳永逸解决能源问题的唯一途径,一直是人们关注和研究的热点。把核聚变控制在某个装置内,然后源源不断地取出它的核聚变能,用于生产和消费,已经成为50多年来全球科学家们一直努力研究的目标。中科院合肥物质科学研究院等离子体所的核聚变研究,多年来走在国际前列,其研制的非全超导圆截面托卡马克核聚变装置(HT-7),在2005年12月14日获得1000万摄氏度、持续306秒的等离子体放电。
作为HT-7的“升级版”,新一代核聚变实验装置工程于1998年正式立项建设。EAST装置的等离子体放电持续时间设计值是1000秒,温度将超过一亿度。这个投资3亿元的实验装置,与目前世界上多国合作的全超导热核聚变实验堆(ITER)一样,都是全超导非圆截面托卡马克,也即两者的等离子体位形及主要工程技术基础相似。虽然ITER作为“人造太阳”的关键步骤,在规模上比EAST大,但ITER目前尚未开工建设,而EAST的成功运行,至少比ITER早投入实验运行10到15年,它的研究成果将为人类未来建造稳态、高效、安全的托卡马克核聚变反应堆提供重要的物理和工程技术支持。EAST是国际同类装置中使用资金最少、建设时间最短、一次工程调试即成功的装置,也将是全球第一个全超导的、可以稳态运行的托卡马克装置。 |