28日,記者從中核集團獲悉,我國新一代人造太陽“中國環(huán)流三號”首次實現(xiàn)原子核溫度與電子溫度均突破一億攝氏度,綜合參數(shù)大幅躍升,標(biāo)志著中國可控核聚變研究進入燃燒實驗階段,向工程化應(yīng)用邁出重要一步。
作為我國自主研制的先進磁約束核聚變實驗裝置,“中國環(huán)流三號”在最新實驗中首次實現(xiàn)原子核溫度1.17億度、電子溫度1.6億度的參數(shù)水平?!拔覀兊膶嶒瀸崿F(xiàn)了‘雙億度’,綜合參數(shù)也大幅躍升,標(biāo)志著我國的核聚變研究挺進燃燒實驗?!敝泻思瘓F“中國環(huán)流三號”總設(shè)計師鐘武律介紹,此次實驗中,由團隊自主研發(fā)的加熱、控制與診斷等設(shè)備與系統(tǒng)首次投入運行,相關(guān)技術(shù)指標(biāo)達(dá)到國際前列,創(chuàng)造了我國核聚變研究多項新紀(jì)錄。
本次實驗中,團隊自主研制的高功率微波回旋管成功投入運行,最高注入功率達(dá)2.5兆瓦,助力電子溫度達(dá)到1.6億度;2套具有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的高功率中性束注入加熱系統(tǒng)建成并投運,單條束線最大功率達(dá)7兆瓦,為提升原子核溫度發(fā)揮了關(guān)鍵作用;高壓電源多項核心技術(shù)取得突破,最高可實現(xiàn)120千伏直流輸出,總體技術(shù)水平達(dá)到國際先進。
團隊還首次提出并實現(xiàn)了提高芯部能量約束的新方法,成功抑制了制約原子核溫度提升的芯部磁流體不穩(wěn)定性,攻克了電流剖面及密度剖面控制等技術(shù)難題,掌握了提升原子核溫度的運行策略,在國內(nèi)首次實現(xiàn)原子核溫度超過1億度的可重復(fù)放電。
此外,團隊在聚變堆堆芯億度級溫度和等離子體密度精準(zhǔn)測量、聚變裝置控制系統(tǒng)自主研發(fā)應(yīng)用、核聚變國際標(biāo)準(zhǔn)制定等方面也取得系列突破,推動我國核聚變研究走在世界前列。下一步,科研團隊將對“中國環(huán)流三號”裝置進行能力升級,進一步獲得可控核聚變反應(yīng)的核心關(guān)鍵數(shù)據(jù)。
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