3月28日，中核集團(tuán)核工業(yè)西南物理研究院新一代人造太陽“中國環(huán)流三號”首次實(shí)現(xiàn)原子核和電子溫度均突破一億度，綜合參數(shù)大幅躍升，中國可控核聚變技術(shù)取得重大進(jìn)展。

最新實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)顯示，我國核聚變裝置首次實(shí)現(xiàn)原子核溫度1.17億度、電子溫度1.6億度的參數(shù)水平，標(biāo)志著中國可控核聚變向工程化應(yīng)用邁出重要一步。

中核集團(tuán)“中國環(huán)流三號”總設(shè)計師 鐘武律：

我們的實(shí)驗(yàn)實(shí)現(xiàn)了“雙億度”，綜合參數(shù)也大幅躍升，標(biāo)志著我國的核聚變研究挺進(jìn)燃燒實(shí)驗(yàn)。我們自主研發(fā)的加熱、控制與診斷等設(shè)備與系統(tǒng)首次投入運(yùn)行，相關(guān)技術(shù)指標(biāo)達(dá)到了國際前列，創(chuàng)造了我國核聚變研究多項新紀(jì)錄。

專家表示，人造太陽聚變反應(yīng)釋放能量巨大，聚變資源儲量豐富，主要產(chǎn)物清潔安全，被稱為“人類未來的理想能源”。挺進(jìn)燃燒實(shí)驗(yàn)，意味著可控核聚變走向應(yīng)用的核心環(huán)節(jié)。

未來，科研人員將對“中國環(huán)流三號”裝置進(jìn)行能力升級，進(jìn)一步獲得可控核聚變反應(yīng)的核心關(guān)鍵數(shù)據(jù)。

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“中國環(huán)流三號”于2020年建成，總高8.39米，直徑8米，是我國自主研制的可控核聚變大科學(xué)裝置，也是我國目前規(guī)模最大、參數(shù)最高的先進(jìn)托卡馬克裝置。其能量產(chǎn)生原理與太陽發(fā)光發(fā)熱相似，因此被稱為新一代人造太陽。

可控核聚變作為面向國家重大需求的前沿顛覆性技術(shù)，具有資源豐富、環(huán)境友好等突出優(yōu)勢，是能夠最終解決人類能源問題的重要途徑之一。根據(jù)我國核工業(yè)中長期發(fā)展的遠(yuǎn)景目標(biāo)，到本世紀(jì)中葉，要實(shí)現(xiàn)核聚變能的應(yīng)用。

“人造太陽”的工作原理是在裝置中間的環(huán)形超高真空容器里面注入氣體，然后把氣體電離成等離子體，再利用強(qiáng)磁場把帶電粒子控制住，再進(jìn)行加溫加壓，來達(dá)到核聚變反應(yīng)的條件。

“中國環(huán)流三號”最新實(shí)驗(yàn)創(chuàng)造了我國聚變研究多項新紀(jì)錄，涌現(xiàn)一批原創(chuàng)性、前沿性、突破性成果：

自主研發(fā)并成功應(yīng)用多型國際一流的聚變研發(fā)核心裝備

自主研制的高功率微波回旋管成功投入運(yùn)行，最高注入功率達(dá)2.5MW，掌握了穩(wěn)定獲得電子內(nèi)部輸運(yùn)壘的控制技術(shù)，實(shí)現(xiàn)電子溫度1.6億度。

建成并投運(yùn)2套具有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的高功率中性束注入加熱系統(tǒng)（提升原子核溫度的核心設(shè)備），單條束線最大功率達(dá)7兆瓦，躋身國際第一梯隊。

成功突破高壓電源的多項核心技術(shù)，自主研制的高壓電源最高可實(shí)現(xiàn)120kV的直流輸出，精度優(yōu)于1%，總體技術(shù)達(dá)到國際先進(jìn)水平。

首次提出并實(shí)現(xiàn)提高芯部能量約束的新方法

獨(dú)創(chuàng)性探索了芯部能量約束調(diào)控方法，成功抑制了制約原子核溫度提升的芯部磁流體不穩(wěn)定性，攻克了電流剖面及密度剖面控制等技術(shù)難題，在國內(nèi)首次實(shí)現(xiàn)原子核溫度超過1億度的可重復(fù)放電，標(biāo)志著中國聚變裝置運(yùn)行的綜合水平穩(wěn)居世界前列。

高效解決聚變堆堆芯億度級溫度和等離子體密度精準(zhǔn)測量的核心難題

自主研制的國際首套、精準(zhǔn)度2倍于國際同行的三光柵精密光譜儀及緊湊型湯姆遜散射多色儀等數(shù)十余套核心裝備，系統(tǒng)性突破了高時空分辨率、強(qiáng)抗輻射干擾、毫秒級動態(tài)響應(yīng)等困擾聚變大科學(xué)裝置診斷測量的核心技術(shù)壁壘，部分關(guān)鍵技術(shù)入選國際學(xué)術(shù)組織ITPA診斷國際聯(lián)合實(shí)驗(yàn)課題。

關(guān)鍵“中樞神經(jīng)系統(tǒng)”實(shí)現(xiàn)廣泛應(yīng)用

自主研發(fā)的聚變裝置控制系統(tǒng)（CODIS）已在國內(nèi)外10余家科研院所和高校的聚變裝置得到應(yīng)用，為未來聚變堆提供強(qiáng)健、有力的“中國芯”。

原創(chuàng)核心技術(shù)走出國門

原創(chuàng)超聲分子束聚變加料技術(shù)并實(shí)現(xiàn)技術(shù)升級，發(fā)展了矢量注入及混雜注入原創(chuàng)性技術(shù)，保障聚變裝置高參數(shù)運(yùn)行的調(diào)控需求。該技術(shù)已立項ISO國際標(biāo)準(zhǔn)，成為中核集團(tuán)西物院熱氦檢漏技術(shù)獲批發(fā)布世界核聚變領(lǐng)域首項ISO標(biāo)準(zhǔn)后的又一重大創(chuàng)舉。

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責(zé)任編輯丨龍旭

校對 | 陳宇

執(zhí)行主編丨劉海草 張灝然

內(nèi)容來源丨央視新聞、中核集團(tuán)