中國“人造太陽”再創世界紀錄

5月28日凌晨，中國科學院合肥物質科學研究院全超導託卡馬克核聚變實驗裝置EAST（東方超環）控制大廳裡傳來捷報，正在開展的第16輪EAST裝置物理實驗實現了可重複的1.2億度101秒等離子體運行和1.6億度20秒等離子體運行，再次創造託卡馬克實驗裝置運行新的世界紀錄。

EAST又被稱爲“人造太陽”，是由國家發改委批准立項的“九五”國家重大科技基礎設施。去年6月，中科院合肥研究院等離子體所啓動EAST裝置的升級改造工作，歷時一年的升級改造全面提升了該裝置性能，並在物理實驗中攻克了穩態高功率加熱、完全非感應的高電流驅動、高精度等離子體實時控制、高熱負荷等離子體與壁材料相互作用等系列技術難題。1.2億度101秒等離子體運行的實現，將去年EAST裝置物理實驗實現的1億度20秒的世界紀錄提高了5倍，表明EAST裝置綜合研究能力獲得重大突破，標誌着我國在穩態高參數磁約束聚變研究領域引領國際前沿。

上億度高溫等離子體條件下連續穩態運行是未來聚變發電的必要條件。目前，EAST裝置是國際上唯一具備與ITER類似加熱方式和偏濾器結構的磁約束核聚變實驗裝置，是唯一能在百秒量級條件下全面演示和驗證國際熱核聚變實驗堆ITER未來400秒科學研究的實驗裝置。EAST裝置上的系列創新研究成果和技術積累，也爲我國自主建造聚變工程實驗堆提供了堅實的科學技術基礎。

核聚變能具有資源豐富、無碳排放和清潔安全等突出優點，是人類未來理想的清潔能源之一，可爲實現碳中和作出重要貢獻。實現核聚變發電的兩大難點是如何實現上億度點火和等離子體穩定長時間約束控制，同時實現上億度等離子體長時間維持尤爲困難，這需要將上億度等離子體與零下269攝氏度超導磁體、高熱負荷等離子體、壁材料相互作用，在動態精密控制等多項極端條件下高度集成和有機結合，難度和挑戰非常大，此前國際上超過1億度的等離子體運行最長持續時間爲20秒。

本次物理實驗成果是對EAST裝置首次在國際上採用全金屬主動水冷第一壁、高性能鎢偏濾器、穩態高功率波加熱、等離子體位形精密控制等一系列未來聚變堆必須採用的關鍵技術的驗證。這些關鍵技術是我國聚變科學家和工程師近年來在國家的大力支持下，自主發展掌握的聚變工程核心技術。（常河、丁一鳴）