四川成都:中國(guó)環(huán)流三號(hào)突破“雙億度” 聚變挺進(jìn)燃燒實(shí)驗(yàn)
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中新網(wǎng)成都3月28日電 (記者 劉忠俊)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(yáng)“中國(guó)環(huán)流三號(hào)”,國(guó)內(nèi)首次實(shí)現(xiàn)原子核溫度1.17億度、電子溫度1.6億度,綜合參數(shù)聚變?nèi)朔e實(shí)現(xiàn)大幅躍升,中國(guó)聚變挺進(jìn)燃燒實(shí)驗(yàn)。

中國(guó)環(huán)流三號(hào)最新實(shí)驗(yàn)創(chuàng)造了我國(guó)聚變研究多項(xiàng)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(guó)際一流的聚變研發(fā)核心裝備,取得國(guó)際領(lǐng)先的硬核成果。首先是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)2.5兆瓦,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。其次是建成并投運(yùn)2套具有完全自主知識(shí)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(guó)際第一梯隊(duì)。同時(shí),成功突破高壓電源的多項(xiàng)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(guó)際先進(jìn)水平。
與此同時(shí),首次提出并實(shí)現(xiàn)提高芯部能量約束的新方法,掌握了提升原子核溫度的運(yùn)行策略。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(guó)內(nèi)首次實(shí)現(xiàn)原子核溫度超過(guò)1億度的可重復(fù)放電,標(biāo)志著中國(guó)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(jí)溫度和等離子體密度精準(zhǔn)測(cè)量的核心難題。自主研制的國(guó)際首套、精準(zhǔn)度2倍于國(guó)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(shí)空分辨率、強(qiáng)抗輻射干擾、毫秒級(jí)動(dòng)態(tài)響應(yīng)等困擾聚變大科學(xué)裝置診斷測(cè)量的核心技術(shù)壁壘,部分關(guān)鍵技術(shù)入選國(guó)際學(xué)術(shù)組織ITPA診斷國(guó)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(guó)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(lái)聚變堆提供強(qiáng)健、有力的“中國(guó)芯”。
此外,原創(chuàng)核心技術(shù)走出國(guó)門(mén),引領(lǐng)世界聚變國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)制定。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(jí),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(xiàng)ISO國(guó)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(xiàng)ISO標(biāo)準(zhǔn)后的又一成果。(完)


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