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總臺央視記者 帥俊全 褚爾嘉
記者從中科院合肥物質(zhì)科學研究院獲悉，該院“人造太陽”東方超環(huán)EAST團隊在高能量約束模式等離子體運行方面取得了重要科研進展。相關(guān)成果北京時間1月7日在國際學術(shù)期刊《科學進展》發(fā)表。
據(jù)了解，實現(xiàn)高性能等離子體穩(wěn)態(tài)運行是未來核聚變堆必須解決的關(guān)鍵科學問題，先進運行模式是當前磁約束核聚變研究的熱點之一。EAST團隊在托卡馬克裝置實驗研究中發(fā)現(xiàn)并證明了一種新的高能量約束模式，這種先進模式大幅度提高了能量約束效率，具有芯部無雜質(zhì)積累，便于聚變反應生成物排出，維持平穩(wěn)溫度臺基等優(yōu)點，并實現(xiàn)了芯部高約束與邊界不穩(wěn)定性的兼容，保證了長時間尺度上的高性能等離子體運行。
千秒長脈沖放電。0.33MA等離子體電流和平均密度?(A)，輻射功率和輔助加熱功率1.65MW(B)，離子飽和電流以及內(nèi)外靶板打擊點SP1和SP2(C)，偏濾器熱通量峰值(D)。
聚變?nèi)朔e (密度×溫度×能量約束時間) 和等離子放電時間的圖表。不同兆安電流和兆瓦功率等級托卡馬克之間的比較。
這種無需通過外部控制來確保等離子體穩(wěn)態(tài)運行的高能量約束模式，對于國際熱核聚變實驗堆和未來聚變堆運行具有重要意義。另外，科研團隊還在湍流驅(qū)動等離子體電流、偏濾器脫靶與高約束等離子體兼容等方面取得重要成果，一系列的科研進展為聚變堆建設和運行奠定了堅實的基礎。未來聚變堆的建成運行，將會大幅度加快核聚變能研發(fā)進程，推動人類早日利用清潔安全、低碳高效的核聚變能源。
湍流驅(qū)動的電流與自舉電流動力學特征。 ?
偏濾器全脫靶與著靶狀態(tài)等離子體輻射的二維分布對比。 ?
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