剛剛,中國又一項技術讓世界劇震,雄起!我的國

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中國科學家“人造太陽”消息一經公佈,立刻震動了全世界!沒想到,這個困擾著世界科技界的世紀難題,被中國率先攻克。

在上世紀開端,世界科學家們首次提出核聚變理論,讓核聚變遠離戰爭,大規模的應用到民用領域,僅僅只需要兩個自然界中隨處可見的輕核結合在一起,就能釋放出超級能量,而且沒有任何汙染。

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2018年度EAST物理實驗持續經歷4個多月,物理實驗面向未來聚變堆先進穩態運行模式的發展和長脈衝運行下的關鍵科學技術問題,重點開展了高功率加熱下堆芯物理機制研究的系列實驗。通過優化穩態射頻波等多種加熱技術在高參數條件下的耦合與電流驅動、等離子體先進控制等,結合理論與數值模擬,實現加熱功率超過10兆瓦,等離子體儲能增加到300千焦;在電子迴旋與低雜波協同加熱下,等離子體中心電子溫度達到1億度,並有效拓展了適應於聚變堆高性能等離子體穩態高約束模式的運行區間,實現了高約束、高密度、高比壓的完全非感應先進穩態運行模式,獲得的歸一化參數接近未來聚變堆穩態運行模式所需要的物理條件。EAST取得的這些實驗成果為未來國際熱核聚變實驗堆運行和正在進行的中國聚變工程實驗堆CFETR工程和物理設計提供了重要的實驗依據與科學支持。

“描述等離子體的參數很多,比如穩態運行時間、密度、電子溫度、離子溫度等等,都很重要,我們希望所有的參數同時提高。”中科院等離子體物理研究所所長萬寶年稱,“這次大家關注的‘1億度’是電子溫度。媒體喜歡簡化成‘等離子體溫度1億度’,實際上除了電子溫度還要看離子溫度。”

氘和氚發生聚變需極高溫度(氫彈用原子彈起爆來點燃)。高溫下,物質離散成較輕的電子和較重的原子核-離子(這也是它能被磁場約束的原因)。萬寶年說,電子和離子的溫度有差異,要用不同技術分別加熱,用不同技術分別測量。

此次等離子體中心電子溫度達到1億攝氏度,主要歸功於電子迴旋與低雜波協同加熱兩項技術。

“EAST就好比一個爐子,要讓它的內部足夠熱。一要提高加熱效率,二要讓熱量更慢跑出去。”萬寶年說,“爐子越大,越容易提升核心溫度。EAST比較小,實現電子溫度1億度比較難;將來ITER(國際熱核聚變反應堆)用同樣的辦法實現2億度,就容易多了。”

萬寶年說:“實驗在8月份就已經完成,但當時沒有立即發佈,因為確保數據準確需要重新校核所有的測量設備和大量計算。一個手段測量出來的數據,需要用其他手段的測量來驗證,並且多種手段的測量結果經過物理計算要自洽。”

“得到實驗結果時,我並沒有太激動,因為這是預料之中的。”萬寶年說,“這次的實驗是我們長期計劃中一個點上的階段性成果。我們更加關注的等離子體綜合指標的提升,這個科學價值更高,對未來聚變堆的借鑑意義也更大,但因為太專業,大家對此不是太關注。”

值得注意的是,今年實驗中,EAST蘊含的能量創了紀錄,它通過優化穩態射頻波等多種加熱、電流驅動技術在高參數條件下的耦合,以及先進等離子體控制技術,實現加熱功率超過10兆瓦,等離子體儲能增加到300千焦。


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