2020 年中國(guó)十大科技進(jìn)展新聞 |
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我國(guó)最高參數(shù)“人造太陽(yáng)”建成 |
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中國(guó)環(huán)流器二號(hào)M
2020年12月4日,由中核集團(tuán)核工業(yè)西南物理研究院自主設(shè)計(jì)建造的我國(guó)新一代可控核聚變研究裝置“中國(guó)環(huán)流器二號(hào)M”(HL-2M)正式建成放電,標(biāo)志我國(guó)正式跨入全球可控核聚變研究前列,HL-2M將進(jìn)一步加快人類探索未來能源的步伐。
核聚變由氘、氚離子聚合成氦,聚合中損失的質(zhì)量轉(zhuǎn)化為超強(qiáng)能量,這和太陽(yáng)發(fā)光發(fā)熱原理相同,所以可控核聚變研究裝置又被稱為“人造太陽(yáng)”。而HL-2M是我國(guó)規(guī)模最大、參數(shù)最高的“人造太陽(yáng)”。
可控核聚變需要超高溫、超高密度等條件,多采用先進(jìn)托卡馬克裝置,通過超強(qiáng)磁場(chǎng)將1億攝氏度的等離子體約束在真空室內(nèi),達(dá)到反應(yīng)條件。目前全球在共同探索其實(shí)現(xiàn)方法,建造模擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。
HL-2M是我國(guó)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的模擬核聚變研究裝置。該裝置比上一代型號(hào)HL-2A更加緊湊,等離子體溫度可達(dá)到1.5億攝氏度,遠(yuǎn)超HL-2A的5500萬攝氏度,等離子體體積3倍于HL-2A,等離子體電流強(qiáng)度6倍于HL-2A,可實(shí)現(xiàn)高密度、高比壓、高自舉電流運(yùn)行,將大力提升我國(guó)堆芯級(jí)等離子體物理研究及相關(guān)關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)水平。
聚變科學(xué)所總工程師楊青巍介紹,國(guó)際上等離子體的磁約束時(shí)間大約不到1秒,HL-2M可實(shí)現(xiàn)10秒,對(duì)超高溫等離子體的磁現(xiàn)象、流體不穩(wěn)定性、約束湍流等前沿研究具有重大意義。它也是國(guó)際熱核聚變實(shí)驗(yàn)堆計(jì)劃(ITER)的重要支撐。
國(guó)際熱核聚變實(shí)驗(yàn)堆計(jì)劃是當(dāng)今世界規(guī)模最大、影響最深遠(yuǎn)的國(guó)際大科學(xué)工程,我國(guó)于2006年正式簽約加入該計(jì)劃。法國(guó)、日本、美國(guó)、英國(guó)等多國(guó)科學(xué)家持續(xù)多年在成都進(jìn)行聯(lián)合研究,并設(shè)立“中法聯(lián)合實(shí)驗(yàn)周”,推動(dòng)了全球相關(guān)科研進(jìn)展。
HL-2M裝置是實(shí)現(xiàn)我國(guó)核聚變技術(shù)高質(zhì)量發(fā)展的重要依托,其將成為中國(guó)攜手世界核聚變能開發(fā)的國(guó)際合作平臺(tái)。面向全球,它將吸引和集聚國(guó)際核聚變高端人才,形成一批具有國(guó)際影響力的標(biāo)志性科技成果!
《科學(xué)新聞》 (科學(xué)新聞2021年2月增刊 聚焦)