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HL—2M等离子体电流突破1兆安培技术水平居国际前列

发布于:2022-10-27 10:53:00 来源:人民网-人民日报

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HL—2M等离子体电流突破1兆安培技术水平居国际前列(科技自立自强)

本报记者 蒋建科 《 人民日报 》( 2022年10月27日 第11 版)

图为新一代“人造太阳”HL—2M。王大江摄

日前,在中核集团核工业西南物理研究院,随着倒计时归零,大屏幕上一阵强光闪过,数据分析小组传来了好消息:我国新一代“人造太阳”HL—2M等离子体电流突破1兆安培,创造了我国可控核聚变装置运行新纪录。这标志着我国向可控核聚变点火迈进了重要一步,跻身国际第一方阵,技术水平居国际前列。

中核集团核工业西南物理研究院聚变科学所副所长、HL—2M实验负责人钟武律表示,衡量核聚变装置及核聚变研究水平有3个参数:燃料的离子温度、等离子体密度和能量约束时间,只有3个参数的乘积超过特定数值,才能够实现真正的核聚变。

钟武律进一步解释,所谓“人造太阳”是一种通俗的说法,其基本原理是:核聚变是将较轻的原子核聚合为较重的原子核的核反应过程,在这个过程中会释放出巨大的能量。太阳之所以能够持续发光发热,是因为它时刻发生着核聚变反应。“托卡马克”是进行可控核聚变研究的主流装置,其利用强磁场把上亿摄氏度的等离子体长时间控制在真空容器里,并使聚变反应稳定持续地进行。由于它产生能量的原理与太阳相似,也被人们形象地称为“人造太阳”。

据了解,中核集团核工业西南物理研究院作为我国“热堆、快堆、聚变堆”核能发展三步走战略中聚变堆研发的核心单位,是我国参与国际热核聚变实验堆(ITER)重要技术支撑单位,先后发展了多种类型的磁约束聚变研究装置。

钟武律说,1984年中国环流器一号(HL—1)的建成,是中国核聚变研究史上的重要里程碑,也是中国可控核聚变领域的第一座大科学工程装置,它为中国自主设计、建造、运行聚变装置积累了丰富经验。2020年12月4日,中核集团核工业西南物理研究院自主设计、建造的新一代“人造太阳”建成并实现首次放电,被两院院士评为“中国十大科技进展新闻”。2022年,新一代“人造太阳”团队获“中国青年五四奖章集体”荣誉称号。

“我们的‘托卡马克’装置其实就是在一个大型真空容器里面注满气体,然后把气体电离变成等离子体,再用强磁场把带电粒子控制住,让它在真空容器里面悬浮起来。”钟武律说,要让未来的“托卡马克”稳定运行,等离子体电流强度必须要在1兆安培。

HL—2M作为我国先进磁约束核聚变实验研究装置,是我国目前规模最大、参数能力最高的“托卡马克”装置,其等离子体电流强度可达2.5兆安培以上,等离子体离子温度可达1.5亿摄氏度,能够实现高密度、高比压、高自举电流运行。

钟武律表示,未来HL—2M将继续有条不紊开展后续实验工作,冲击更高的等离子体电流强度和离子温度等参数,全面提升核聚变三参数,实现我国“人造太阳”研究新的飞跃。

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