中国“人造太阳”实现千秒级等离子体运行 创世界纪录，向未来聚变发电工程应用再进一步

新华社合肥电 2021年的最后一天，中科院合肥物质科学研究院传来消息：12月30日晚，该院等离子体物理研究所有“人造太阳”之称的全超导托卡马克核聚变实验装置（EAST）实现1056秒的长脉冲高参数等离子体运行。这是目前世界上托卡马克装置高温等离子体运行的最长时间。

据报道，EAST是国家发改委批准立项的国家重大科技基础设施，拥有类似太阳的核聚变反应机制，用来探索核聚变能源应用。核聚变能源的原材料在地球上几乎取之不竭，排放无污染，被视为“终极能源”。

实现核聚变发电的两大难点是实现上亿摄氏度点火和稳定长时间约束控制。近年来，在合肥综合性国家科学中心等相关部门支持下，EAST进行一系列性能升级。本轮实验于2021年12月初开始。

EAST装置实验运行总负责人龚先祖告诉记者：“2021年上半年，我们把电子温度1.2亿摄氏度等离子体维持了101秒，这次我们是把电子温度近7000万摄氏度的长脉冲高参数等离子体维持了1056秒，注入能量达到1.73吉焦。这是两个不同阶段的目标。千秒等离子体运行的实现，为未来建造稳态的聚变工程堆奠定坚实的科学和实验基础。”

实验装置、实验堆、工程堆是瞄准聚变能商用不可逾越的步骤。经过国际社会70余年的共同努力，核聚变研究已从实验装置进入实验堆和工程堆“篇章”。目前，1兆安的等离子体电流、电子温度1亿摄氏度的等离子体、1000秒的连续运行时间，上述三个条件在EAST上已分别实现。

“千秒量级等离子体运行再次挑战了世界托卡马克纪录，我们全面验证了未来聚变发电的等离子体控制技术，推动其从基础研究向工程应用迈进了一大步。”中科院合肥物质科学研究院副院长、等离子体物理研究所所长宋云涛说。

据科研人员介绍，本轮实验至少持续至2022年6月，EAST科研团队将在未来聚变堆类似条件下，向更高参数稳态高约束等离子体运行等科学目标发起冲击。

■资料

中国“人造太阳”大事记

2000年10月 EAST正式开工建设

2006年2月 EAST首次工程调试成功

2006年9月26日 EAST成功获得首次高温等离子体放电

2009年 成功获得稳定重复的60秒非圆截面双零偏滤器位型等离子体放电2010年 成功实现了大于60多倍能量约束时间高约束模式（H模）等离子体放电，100秒1500万摄氏度偏滤器长脉冲等离子体放电

2016年1月28日 成功实现电子温度超过5000万摄氏度、持续时间达102秒的超高温长脉冲等离子体放电

2017年7月 实现了稳定的101.2秒稳态长脉冲高约束等离子体运行，创造了新的世界纪录

2018年实现1亿摄氏度等离子体运行等多项重大突破，获得的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

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