圖為新一代“人造太陽”HL—2M,。
王大江攝
日前,,在中核集團核工業(yè)西南物理研究院,,隨著倒計時歸零,,大屏幕上一陣強光閃過,,數(shù)據(jù)分析小組傳來了好消息:我國新一代“人造太陽”HL—2M等離子體電流突破1兆安培,,創(chuàng)造了我國可控核聚變裝置運行新紀(jì)錄,。這標(biāo)志著我國向可控核聚變點火邁進了重要一步,,躋身國際第一方陣,技術(shù)水平居國際前列,。
中核集團核工業(yè)西南物理研究院聚變科學(xué)所副所長,、HL—2M實驗負(fù)責(zé)人鐘武律表示,衡量核聚變裝置及核聚變研究水平有3個參數(shù):燃料的離子溫度,、等離子體密度和能量約束時間,,只有3個參數(shù)的乘積超過特定數(shù)值,才能夠?qū)崿F(xiàn)真正的核聚變,。
鐘武律進一步解釋,,所謂“人造太陽”是一種通俗的說法,其基本原理是:核聚變是將較輕的原子核聚合為較重的原子核的核反應(yīng)過程,,在這個過程中會釋放出巨大的能量,。太陽之所以能夠持續(xù)發(fā)光發(fā)熱,是因為它時刻發(fā)生著核聚變反應(yīng),?!巴锌R克”是進行可控核聚變研究的主流裝置,其利用強磁場把上億攝氏度的等離子體長時間控制在真空容器里,,并使聚變反應(yīng)穩(wěn)定持續(xù)地進行,。由于它產(chǎn)生能量的原理與太陽相似,也被人們形象地稱為“人造太陽”,。
據(jù)了解,,中核集團核工業(yè)西南物理研究院作為我國“熱堆、快堆,、聚變堆”核能發(fā)展三步走戰(zhàn)略中聚變堆研發(fā)的核心單位,是我國參與國際熱核聚變實驗堆(ITER)重要技術(shù)支撐單位,,先后發(fā)展了多種類型的磁約束聚變研究裝置,。
鐘武律說,1984年中國環(huán)流器一號(HL—1)的建成,,是中國核聚變研究史上的重要里程碑,,也是中國可控核聚變領(lǐng)域的第一座大科學(xué)工程裝置,它為中國自主設(shè)計,、建造,、運行聚變裝置積累了豐富經(jīng)驗。2020年12月4日,,中核集團核工業(yè)西南物理研究院自主設(shè)計,、建造的新一代“人造太陽”建成并實現(xiàn)首次放電,被兩院院士評為“中國十大科技進展新聞”,。 2022年,,新一代“人造太陽”團隊獲“中國青年五四獎?wù)录w”榮譽稱號。
“我們的‘托卡馬克’裝置其實就是在一個大型真空容器里面注滿氣體,然后把氣體電離變成等離子體,,再用強磁場把帶電粒子控制住,,讓它在真空容器里面懸浮起來?!辩娢渎烧f,,要讓未來的“托卡馬克”穩(wěn)定運行,等離子體電流強度必須要在1兆安培,。
HL—2M作為我國先進磁約束核聚變實驗研究裝置,,是我國目前規(guī)模最大、參數(shù)能力最高的“托卡馬克”裝置,,其等離子體電流強度可達(dá)2.5兆安培以上,,等離子體離子溫度可達(dá)1.5億攝氏度,能夠?qū)崿F(xiàn)高密度,、高比壓,、高自舉電流運行。
鐘武律表示,,未來HL—2M將繼續(xù)有條不紊開展后續(xù)實驗工作,,沖擊更高的等離子體電流強度和離子溫度等參數(shù),全面提升核聚變?nèi)齾?shù),,實現(xiàn)我國“人造太陽”研究新的飛躍,。