记者2日从中国科学院合肥材料科学研究所获悉,该所承担的国家自然科学项目“人造太阳”的实验装置EAST,最近在第11轮物理实验中又取得了重大突破,实现了60秒以上的稳态高约束模式等离子体放电。因此,EAST成为世界上第一个实现持续时间为几分钟的稳态高约束模式运行的托卡马克核聚变实验装置。

资深国际磁约束聚变专家、日本国家核聚变研究所高级等离子体物理研究部主任福田敬夫认为,这对于未来的国际热核实验堆(ITER)项目具有重要意义。

在纯射频加热和钨偏滤器条件下,实现稳定的高约束模式等离子体放电是ITER的基本工作模式之一。

2012年,EAST物理实验创下了32秒高禁闭模式的世界纪录。近年来,EAST先后完成了辅助加热、钨偏滤器、等离子体物理诊断等系统的升级改造。它克服了加热和电流驱动、分布式参数测量等关键技术问题。深入研究并基本解决了射频波耦合、高约束等离子体稳定性控制、低动量加热和电流驱动输运等一系列物理问题,为实现长脉冲稳态高约束模式等离子体奠定了坚实基础。

EAST团队在本轮实验中获得了超过60秒的稳态高约束模式等离子体放电,不仅在等离子体参数、约束性能和持续时间上全面超过了2012年的结果,而且实现了完全的无感电流驱动(即稳态)。

据了解,ITER将采用以射频波和主动水冷钨偏滤器结构为主的低动量注入操作模式。EAST是目前世界上唯一具有这两种特性和长脉冲运行能力的全超导托卡马克。其稳态运行模式将为ITER和未来核聚变反应堆提供重要参考。