中美“人造太陽”裝置首次聯(lián)合實驗獲成功

    記者從中科院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院了解到，我國新一代“人造太陽”實驗裝置EAST與美國通用原子能公司托卡馬克實驗裝置DIII-D近日首次聯(lián)合實驗并獲得成功，實驗驗證了完全依靠自舉電流和非感應(yīng)驅(qū)動電流的托卡馬克高性能穩(wěn)態(tài)運行的可行性。

    據(jù)介紹，此次實驗的主要目的是利用DIII-D的離軸加熱與電流驅(qū)動能力模擬EAST的實驗條件，實現(xiàn)高比壓、高自舉電流份額的完全非感應(yīng)電流高約束等離子體，并利用DIII-D全面先進的物理診斷和分析工具進一步加深對相關(guān)物理問題的理解，為EAST實現(xiàn)具有高參數(shù)的完全穩(wěn)態(tài)等離子體探索出一種先進的運行模式。

    實現(xiàn)托卡馬克實驗裝置高性能穩(wěn)態(tài)運行是國際熱核聚變實驗堆（ITER）的目標之一。EAST作為一個超導(dǎo)托卡馬克裝置，為ITER預(yù)演穩(wěn)態(tài)運行是其重要使命。EAST下輪實驗加熱功率將升級到超過20兆瓦，如何使用這些功率實現(xiàn)具有高參數(shù)的穩(wěn)態(tài)等離子體，是目前面臨的一個關(guān)鍵課題。

    通過與美國通用原子能公司此次合作，中科院等離子體所科研人員在DIII-D上模擬了EAST的實驗條件，成功實現(xiàn)了與EAST等效旋轉(zhuǎn)扭矩注入，及相同電流爬升率條件下，具有內(nèi)部輸運壘、高自舉電流份額、超寬電流分布等條件的完全非感應(yīng)電流高性能等離子體，從而驗證了完全依靠自舉電流和非感應(yīng)驅(qū)動電流的托卡馬克高性能穩(wěn)態(tài)運行的可行性。

    中國是國際熱核聚變實驗堆（ITER計劃）的參與國之一。EAST是由中國獨立設(shè)計制造的世界首個全超導(dǎo)核聚變實驗裝置，2007年3月通過國家驗收，并在近年來取得了一系列實驗成果。其科學(xué)目標是為ITER計劃和中國未來獨立設(shè)計建設(shè)運行核聚變堆奠定堅實的科學(xué)和技術(shù)基礎(chǔ)。