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EAST: Potent Future Energy Source

EAST: Potent Future Energy Source Global Innovation
2023-05-19
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导读:EAST: Potent Future Energy Source

中国“人造太阳”实现403秒运行突破

聚焦EAST核聚变装置的技术进展与国际合作前景

By LU Zijian

In April, China's Experimental Advanced Superconducting Tokamak (EAST), known as the "artificial sun," achieved a 403-second steady-state high-confinement plasma operation—a world record that marks significant progress in nuclear fusion energy research.

▲ The photo shows the Experimental Advanced Superconducting Tokamak (EAST) in Hefei, Anhui province. (PHOTO: XINHUA)

什么是EAST?

EAST是中国自主设计建造的全超导托卡马克核聚变实验装置,也是全球首个全超导非圆截面托卡马克装置。其被称为“人造太阳”,是因为它通过核聚变反应释放能量,原理与太阳相同。

据中科院合肥物质科学研究院等离子体物理研究所所长宋云涛介绍,EAST集成了200多项关键技术、超过2000项专利和数百万个零部件,可实现超高温、超低温、超高真空、超强磁场和超大电流等极端条件。

该装置配备四种高功率加热系统,相当于数万台微波炉同时加热,使等离子体温度达到上亿摄氏度,并通过强磁场“磁笼”实现约束,确保稳定运行。

从起步到突破:中国核聚变的长期探索

核聚变研究始于上世纪50年代,中国于1994年建成首台超导托卡马克HT-7。EAST项目于1998年立项,2000年启动建设。当时国内尚无成熟超导磁体和大型低温系统技术,科研团队在简陋条件下攻克多项核心部件难题,于2007年实现首次放电。

自2014年加入EAST团队的王腾副研究员表示,通往“人造太阳”的道路远比想象复杂。历经多次失败后,他成功建立动态反馈补偿机制,保障装置安全稳定运行。

国际合作推动未来能源发展

国际热核聚变实验堆(ITER)计划于1985年提出,由中国、欧盟、印度、日本、韩国、俄罗斯和美国共同参与,是目前全球规模最大、影响最深远的国际科技合作项目之一。

中国承担约9%的采购包任务,中科院等离子体物理研究所负责导体、电源及最终装配等关键采购包。2022年11月,中国成功研制出ITER增强热通量第一壁首件,关键指标显著优于设计要求,为项目提供“中国方案”。

宋云涛表示,研究所已与45个国家的1200多家机构开展合作,年均接待外籍学者约500人次。他强调:“没有一个国家能独自完成所有研究,我们向全世界开放。”

“Iter”在拉丁语中意为“道路”。实现可控核聚变,需要全球携手共建通往清洁能源的未来之路。

Editor | SONG Ziyan
Supervisor | TIAN Xueke

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