7000萬度高溫下 中國製「人造太陽」首突破千秒運行 刷世界紀錄

去年12月30日，中國科學院合肥物質科學研究院有「人造太陽」之稱的全超導托卡馬克核聚變實驗裝置（EAST）成功在7000萬℃高溫下，實現1056秒的長脈衝高參數等離子體運行。這是目前全球托卡馬克裝置高溫等離子體運行的最長時間，亦是人造太陽核聚變科技實驗的最新成果。

能源問題的「終極解決方案」

EAST是一種利用磁約束和真空絕熱，實現受控核聚變的環形容器，其運行原理是在裝置的真空室內加入小質量的原子（氘和氚離子），並通過物理方法使其變成高密度和高溫條件下的等離子體，進而在聚合過程中將釋放巨大的能量。當前EAST是被科學界公認為探索、解決未來穩態聚變反應堆工程及物理問題的最有效的途徑。

EAST被稱為「人造太陽」是因為其和宇宙太陽發光發熱的原理一樣，屬於核聚變（核融合）。不同的是，人造太陽的熱度可比真太陽高數倍，其可控核聚變亦能夠給人類帶來取之不盡用之不竭的清潔能源，且零排放無污染，被視為能源問題的「終極解決方案」。

屢次突破

位於合肥的這座EAST在2016年2月時，就實現了電子溫度達到5000萬℃持續時間最長的等離子體放電；2018年11月12日，EAST再實現了1億℃等離子體放電；去年5月28日，EAST再創造紀錄，成功在1.2億℃的高溫下維持101秒，以及在1.6億℃高溫下持續20秒的等離子體運行。

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近年來中國科學院合肥物質科學研究院也為EAST進行一系列性能升級，如今成功實現在7000萬℃高溫下1056秒的長脈衝高參數等離子體運行，標誌著一次重要的研究成果。中科院合肥物質科學研究院副院長、等離子體物理研究所所長宋雲濤表示，「千秒量級等離子體運行再次挑戰了世界托卡馬克紀錄，我們全面驗證了未來聚變發電的等離子體控制技術，推動其從基礎研究向工程應用邁進了一大步。」

合肥EAST裝置實驗運行總負責人龔先祖則表示，「此次把電子溫度近7000萬攝氏度的長脈衝高參數等離子體維持1056秒，注入能量達到1.73吉焦，實驗意義重大，千秒等離子體運行的實現已為未來建造穩態的聚變工程堆奠定堅實的科學和實驗基礎。」

本輪實驗從2021年12月初開始，預計至少將持續至2022年6月，EAST科研團隊將在未來聚變堆類似條件下，向更高參數穩態高約束等離子體運行等科學目標發起挑戰。

Text by BusinessFocus Editorial

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