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合肥综合性国家科学中心:让聚变能商用 挑战极限“造太阳”

2018年07月18日 10:34 来源:中国新闻网

  (改革开放40年)合肥综合性国家科学中心:让聚变能商用 挑战极限“造太阳” 

  中新社合肥7月18日电 题:合肥综合性国家科学中心:让聚变能商用 挑战极限“造太阳”

  中新社记者 吴兰

  模仿太阳反应原理造一个太阳,让聚变能商用,被当前科学界认为是人类能源危机的“终结者”。

  图为中国版“人造小太阳”——全超导托卡马克核聚变实验装置(EAST)的全景图(资料图片)。中新社发 叶华...

图为中国版“人造小太阳”——全超导托卡马克核聚变实验装置(EAST)的全景图(资料图片)。中新社发 叶华龙 摄

  中国版“人造小太阳”——全超导托卡马克核聚变实验装置(EAST)是全球聚变研究装置中的佼佼者,也是目前国际上极少数可开展与全球版“人造小太阳”——国际热核聚变实验堆(ITER)相关的稳态等离子体科学和技术问题研究的重要实验平台,是人类挑战极限“造太阳”的重要科学实验基础。

  2017年,合肥成为继上海之后中国第二个综合性国家科学中心,成为代表国家参与全球科技竞争与合作的重要力量。合肥综合性国家科学中心在能源领域提出建设聚变堆主机关键系统综合研究设施,成为国际一流的综合性超导核聚变研究中心。

  追求科学背后的科学

  盛夏七月,烈日炎炎,位于安徽合肥科学岛上的中国科学院等离子体物理研究所(简称“等离子体所”)EAST控制大厅里,科研人员正在进行新一轮的科学实验。

  7月17日,EAST控制大厅里,科研人员正在进行新一轮的科学实验。中新社发 叶华龙 摄

7月17日,EAST控制大厅里,科研人员正在进行新一轮的科学实验。中新社发 叶华龙 摄

  EAST是由等离子体所自主设计、研制并完全拥有知识产权的装置,是世界上第一个非圆截面全超导偏滤器托卡马克,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世界级的原创科技成果,为聚变能商用目标突破一次次科学极限。

  等离子体所所长万宝年难忘的EAST三个世界记录的实验突破是:2012年第一次实现稳定重复超过30秒的高约束等离子体运行,2016年获得超过60秒稳态高约束模等离子体运行和2017年101.2秒稳态长脉冲高约束等离子体运行。

  “我们解决一系列基础科学技术问题,然后向更高科学目标前进,追求科学背后的科学。”万宝年近日接受中新社记者专访时说,通过多年的EAST工程技术积累和积极参与ITER项目,等离子体所全面掌握了超导托卡马克建造、运行的关键技术,为未来建造稳态、高效、安全的聚变堆奠定了坚实基础。

  国际合作结硕果

  依托在EAST上的研究,中国成为目前全世界规模最大、影响最为深远的大型科学合作项目——ITER的中坚力量,等离子体所则承担着中国ITER采购包73%的任务。

  “科学上有很多未知的东西。为了ITER早日建成运行,实现聚变能商用化的共同目标,全球聚变领域的科学家们,挑战着人类科学技术的极限。”万宝年说,一个实验装置不能解决所有问题,国际合作是趋势,当前很多聚变装置都围绕ITER的科学目标和技术问题开展研究。

  万宝年说,EAST是为探索核聚变原理和反应堆设计相应工程问题而建的实验装置,同时具有与ITER相似的超导、位形、稳态等实验条件,因为这份独特优势,也吸引了众多国际合作项目。

  近年来,等离子体所从实验物理研究、聚变工程技术、聚变能工程规范和技术标准等领域开展广泛国际合作,探索发现“高性能、稳态、长脉冲”的等离子体。在国际上,与美、欧、日等近三十个国家和地区建立了稳定合作交流关系。

  万宝年说:“EAST是实现聚变能应用化研究的重要基础,ITER是实现国际聚变能应用化不可逾越的一步,但只是一步并不是目标,最终的目标是商用发电。”

  万宝年说,按照聚变研究的路线图,2050年左右预期实现聚变能的商业示范,这过程中每一步都是突破人类技术极限的科学之旅。(完)

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