科普中国

<正>中国"人造太阳"再创世界纪录被称作中国"人造太阳"的国家大科学装置——全超导托卡马克(EAST)东方超环再传捷报:7月3日晚,该装置实现了稳定的101.2秒稳态长脉冲高约束等离子体运行,创造了新的世界纪录。东方超环高11米、直径8米、重达400吨,是我国第四代核聚变实验装置。它的科学目标是让海水中大量存在的氘和氚在高温条件下,像太阳一样发生核聚变,为人类提供源源不断的清洁能源。     

“东方超环”创两项世界纪录

正本刊讯近日,被称为"人造太阳"实验装置的东方超环(EAST)超导托卡马克2012年物理实验顺利结束,创造了两项托卡马克运行的世界纪录:获得超过400秒的2000万度高参数偏滤器等离子体;获得稳定重复超过30秒的高约束等离子体放电,标志着我国在稳态高约束等离子体研究方面走在世界前列。高参数、高约束模式偏滤器等离子体是未来聚变托卡马克放电的最基本运行方式。     

“人造太阳”要来了 你收到消息了吗?

<正>我国科学家又创造了一个"世界纪录"——"人造太阳"。"人造太阳"到底是啥呢?"人造太阳",是我国的全超导托卡马克核聚变实验装置,又叫做"东方超环"。目前,首次实现了稳定的101.2秒稳态长脉冲高约束模等离子体运行。因为该装置的目标是让海水中大量存在的氘和氚在高温条件下,像太阳一样发生核聚变,为人类提供源源不断的清洁能源,因此,我们称之为"人造太阳"。     

世界首台全超导核聚变实验装置在合肥首轮实验成功——我国聚变研究向前迈出一大步

我国自行设计、研制的世界上第一个全超导非圆截面托卡马克核聚变实验装置，9月28日在此间进行的首轮物理放电实验过程中，成功获得电流超过200千安、时间接近3秒的高温等离子体放电。这标志着世界上新一代超导托卡马克核聚变实验装置已经正式投入运行，我国聚变研究向前迈出一大步。     

中国基础科学领域的大型实验

正北京正负电子对撞机北京正负电子对撞机是我国的第一台高能加速器,1984年开工建造,1988首次实现了正负电子对撞。1992年τ轻子质量测量的精确结果,纠正了过去τ轻子质量约7MeV实验偏差,并把精度提高了10倍。2004年1月,北京正负电子对撞机进行重大改造工程启动,采用国际先进的双环对撞技术,将对撞性能量大幅提高。可控核聚变实验装置2009年,世界上首个全超导非圆截面托卡马克核聚变实验装置首轮物理放电实验取得成功,标志着我国站在了世界核聚变研究的前端。全超导托卡马克核聚变实验装置装置,其运行     

我市将首次利用“垃圾发电”

8月15日前后，俗称“人造太阳”的全超导托卡马克EAST核聚变实验装置将在合肥科学岛上进行首次等离子体放电实验。这意味着这一装置进入正式运行阶段。     

HT-7U托卡马克核聚变装置中纵场超导磁体系统的设计

HT-7U核聚变实验装置是"九五"国家重大科学工程项目,它是一个具有非圆截面的全超导托卡马克装置,是用于研究先进的托卡马克运行模式来获得准稳态的、极长的长脉冲等离子体,并可实现全电流下的双零高β和单零等离子体的运行实验。整个装置包括装置主机以及低温、真空、电源及控制、数据采集和处理、波加热、波驱动电流、诊断与公共基础设施等重要子系统,其中装置主机是由超导纵场磁体系统、超导极向场磁体系统、真空室及其内部部件、内外冷屏和外真空杜瓦5大部件组成。文章主要介绍了HT-7U纵场超导磁体系统结构与超导管状电缆CICC(Cable-in-ConduitConductor)的设计以及该磁体系统的各种力学分析等。     

合肥科学岛新一代核聚变实验装置成功实现首次放电

9月28日，中科院合肥物质科学研究院等离子体所研制的全超导非圆截面托卡马克核聚变实验装置（EAST）成功实现首次放电。这标志着世界上首台由我国自行设计、研制的新一代核聚变实验装置建成并正式投入运行，我国磁约束核聚变研究已进入国际先进水平。在首轮物理放电实验过程中，这一实验装置成功获得电流200千安、时间近3秒的高温等离子体放电。据EAST大科学工程首席科学家万元熙介绍，目前放电实验还在进行中，各项实验参数正在不断提高，显示了EAST装置良好的整体性能。同日，EAST通过国家“九五”大科学工程专家组工艺鉴定。     

俄罗斯：隐身衣

目前，由中科院等离子体物理研究所设计制造的EAST全超导非圆截面托卡马克实验装置大部件已安装完毕，进入抽真空降温试验阶段。EAST全超导托卡马克实验装置以探索无限而清洁的核聚变能源为目标，将于2006年3、4月在合肥建成。这个装置也被通称为“人造太阳”，能够像太阳一样给人类提供无限清洁的能源。     

封面说明

<正>本期出版了"中国磁约束聚变科学技术研究进展"专题.有着"人造太阳"之称的磁约束热核聚变是解决人类未来能源危机的最终途径.中国依托东方超环(EAST)和环流器二号(HL-2A)两个托卡马克装置的实验研究成果和参与国际热核聚变实验堆(ITER)的设计建造经验,全面启动了中国聚变工程实验堆(CFETR)的物理     

2006年度安徽省十大科技新闻当选名单

1．国家大科学工程全超导托卡马克实验装置（EAST）成功实现首轮物理放电，标志我国磁约束核聚变研究进入国际领先水平     

中国"太阳"冉冉升起

在我国,核工业西南物理研究院和中科院等离子体研究所是进行磁约束核聚变研究的两大重镇.前者进行的是常规托卡马克研究,后者主要是超导托卡马克研究. 20世纪80年代,西南物理研究院建成了托卡马克装置--中国环流器1号.2002年12月,又建成了中国环流器2A,它属于国家大科学工程.     

中国人造太阳实验实现跨国远程控制放电

我国新一代"人造太阳"实验装置位于合肥的全超导非圆截面核聚变实验装置(EAST)近日实现了跨国远程控制的等离子体放电。美国通用原子能公司(General Atomics USA)专家通过专用数据网,轻点鼠标即可轻松启动并运行地球另一端的中国核聚变实验装置。     

背景资料:2007年度安徽省十大科技进展新闻候选名单

1.科学岛EAST实验研究首次实现跨国远程控制等离子体放电 国家重大科学工程项目"EAST超导托卡马克核聚变实验装置"实现了跨国远程控制等离子体放电.美国通用原子能公司专家通过专用数据网,轻点鼠标即可轻松启动并运行地球另一端的中国核聚变实验装置.进行跨国实验的美国通用原子能公司DⅢ-D核聚变实验室专家,通过专用数据网看到的实验数据及放电图像与中国科学家在控制室里看到的完全一样.他们在第一次跨国操作中,获得了电流250千安、时间接近5秒的高温等离子体放电.     

2007年度安徽省十大科技进展新闻候选名单

1．科学岛EAST实验研究首次实现跨国远程控制等离子体放电 国家重大科学工程项目“EAST超导托卡马克核聚变实验装置”实现了跨国远程控制等离子体放电。美国通用原子能公司专家通过专用数据网，轻点鼠标即可轻松启动并运行地球另一端的中国核聚变实验装置。进行跨国实验的美国通用原子能公司DIII—D核聚变实验室专家，通过专用数据网看到的实验数据及放电图像与中国科学家在控制室里看到的完全一样。他们在第一次跨国操作中，获得了电流250千安、时间接近5秒的高温等离子体放电。     

今日核能(五)——受控核聚变

据《中国科技报》报道,我国最大的受控核聚变实验装置——中国环流器一号启动成功,是1985年全国科技"十大成就"之一.1985年,笔者有幸同全国各大报记者团一起来到四川乐山,实地参观了中国环流器一号启动.在一个宽敞明净的实验大厅里,耸立着一座圆型的"庞然大物",那就是我国最大的受控核聚变装置——中国环流器一号,也称"托卡马克"装置.据介绍,这个装置属准稳态环形热核反应装置.其主要参数是:大环半径109公分,等离子体半径为20公分,最大等离子电流为4000千安,纵向磁场强度为5万高斯.中国环流器一号第一期欧姆加热试验等离子体为10~14/cm~2,等离子温度1000万度,约束时间为60毫秒;第二期试验等离子温度上升为3000万度,约束时间为70毫秒.我国最大的受控核聚变实验装置建成启动后,引起了国内外科技界的关注.     

漫议“人造太阳”

小玲玲:听说科学家们正在建造“人造太阳”,请问什么叫做“人造太阳”?老博士:“人造太阳”实际上是一个全超导核聚变实验装置,由于它模拟太阳产生能量的方式(靠氘、氚不断发生聚变反应释放能量)而被形容为“人造太阳”。小玲玲:我国有这样的装置吗?老博士:当然有。在安徽合肥科学岛,中科院就建成了世界第一个全超导核聚变实验装置(如右下图),它的专业名字叫“托卡马克”。小玲玲:为什么要造“人造太阳?”老博士:这是因为人类能源消耗在快速增加,我们今天使用的主要化石燃料,再有一百多年就要用尽,而其他能源又难以接替上。“人造太阳”又叫…     

EAST托卡马克等离子体电流和位形演化的数值模拟

EAST托卡马克是世界上第一台全超导托卡马克装置.文章利用普林斯顿大学开发的著名托卡马克模拟程序对EAST的首轮放电中等离子体电流和位形的控制进行了数值模拟,获得的结果与实验吻合得很好,说明控制系统的稳定性.同时模拟结果对EAST今后开展等离子体平衡和控制系统设计有重要的参考价值.     

中科大将建院士会所建院士交流平台

继去年9月首次成功放电后，我国“人造太阳”实验装置——位于合肥的全超导非圆截面核聚变实验装置（EAST）1月14日23时01分至15日1时连续放电四次，单次时间长约50毫秒，从而标志着第二轮物理实验的开始，标志着我国在全超导核聚变实验装置领域进一步站在了世界前沿。     

EAST全超导托卡马克高约束稳态运行实验研究进展

开发安全、清洁的核聚变能,最终解决人类能源危机是聚变科学与技术研究的终极目标. 21世纪初启动建设的国际热核聚变实验堆(ITER)项目,促使聚变能开发朝商业应用迈进了一大步.具有ITER类似结构的托卡马克(Tokamak)磁约束聚变装置开展的等离子体放电实验,成为了现阶段聚变能开发研究的焦点.中国科学院等离子体物理研究所自主设计、建造的全超导托卡马克EAST,面向未来聚变反应堆关键的工程与物理问题开展了大量的探索研究.其中,在关于聚变反应堆能否经济实用地投入商用发电的高约束稳态运行实验研究方面,取得了一系列重大突破.继2012年实现400 s低约束模长脉冲运行、验证系统长脉冲运行能力之后, 2017年EAST又刷新了高约束模等离子体放电运行时间的世界纪录,成为首个具备100 s量级高约束模准稳态运行能力的托卡马克装置,并且首次触及到了磁约束聚变等离子体中最长的时间尺度——粒子平衡时间.为面向反应堆燃烧等离子体第一壁高热负荷承载,高约束边界局域模抑制以及长时间稳态运行控制的工程与物理问题的开拓研究,提供了国际磁约束聚变界最好的实验平台.现已在EAST上开展了钨铜水冷偏滤器、锂化第一壁、射频波电流驱动、弹丸注入、精确磁面位形控制、边界局域模和高热负荷缓解等一系列相关实验,并取得了重要的研究进展.