我国科学家在“人造太阳”的路上走下去

我国科学家在中国科学院合肥物质科学研究院等离子体物理研究所的主导下,联合华中科技大学和法国艾克斯-马赛大学等多家国内外机构,给EAST托卡马克装置高密度运行找到了重要依据。这个突破发生在法国艾克斯-马赛大学、中国科学院合肥物质科学研究院等离子体物理研究所与华中科技大学共同努力的基础上。“人造太阳”指的是托卡马克装置,它通过强磁场把高温等离子体束缚起来,让它们像太阳内部那样进行核聚变反应。这种能源干净又高效,资源也很丰富。不过,等离子体密度太高就会出问题,容易突然释放能量让装置破裂。虽然国际上都知道这个密度极限和边界区域的物理过程有关,但具体机理一直没搞清楚。针对这个难题,我国团队从理论建模和实验验证两方面入手。他们提出了一个叫PWSO的理论模型,发现边界杂质的辐射不稳定性是引发密度极限的关键因素。这个发现让大家更明白密度极限是怎么回事了,也给主动调控等离子体提供了新办法。 科研人员利用EAST装置的全金属壁环境,用电子回旋共振加热和预充气协同启动的办法抑制了杂质溅射。通过精确调控靶板条件减少钨杂质溅射,他们把等离子体带到了传统密度极限之上的“密度自由区”。实验结果跟PWSO理论预测完全吻合,这就证明了这个区的存在。这一成功不仅验证了我国自己提出的模型是对的,还给未来高密度、高参数运行打下了基础。 这个项目得到了国家磁约束聚变专项的大力支持。我国在工程平台和实验设备上的长期投入很关键,而且这种开放合作的模式也很有效。从科学上讲,这为解决核聚变的瓶颈提供了新路子;从技术上说,为设计未来的聚变堆提供了参考;从战略上说,巩固了中国在国际研究领域的领先地位。这次突破让大家对可控核聚变的前景更有信心。中国科学家会继续努力在“人造太阳”的路上走下去。