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　　記者從中國科學(xué)院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院獲悉，在經(jīng)歷4個多月的持續(xù)物理實驗后，我國大科學(xué)裝置東方超環(huán)（EAST）日前取得重大突破，獲得的多項實驗參數(shù)接近未來聚變堆穩(wěn)態(tài)運行模式所需要的物理條件，朝著未來聚變堆實驗運行邁出了關(guān)鍵一步。相關(guān)研究成果于10月22日—27日在印度舉辦的第27屆國際聚變能大會上由等離子體所所長萬寶年研究員和運行負責(zé)人龔先祖研究員等進行了報道，受到國際聚變同行的廣泛關(guān)注與高度評價。

　　EAST繼2017年創(chuàng)造了101.2秒高約束模等離子體運行的世界紀錄后，2018年度物理實驗面向未來聚變堆先進穩(wěn)態(tài)運行模式的發(fā)展和長脈沖運行下的關(guān)鍵科學(xué)技術(shù)問題，重點開展了高功率加熱下堆芯物理機制研究的系列實驗。通過優(yōu)化穩(wěn)態(tài)射頻波等多種加熱技術(shù)在高參數(shù)條件下的耦合與電流驅(qū)動、等離子體先進控制等，結(jié)合理論與數(shù)值模擬，實現(xiàn)加熱功率超過10兆瓦，等離子體儲能增加到300千焦；在電子回旋與低雜波協(xié)同加熱下，等離子體中心電子溫度達到1億度。利用低雜波、電子回旋、離子回旋協(xié)同效應(yīng)與中性束加熱的高效集成，優(yōu)化電流密度分布，開展了平衡和穩(wěn)定性、約束和輸運、等離子體與壁相互作用及高能粒子物理等相關(guān)實驗研究，有效拓展了適應(yīng)于聚變堆高性能等離子體穩(wěn)態(tài)高約束模式的運行區(qū)間。在射頻波加熱為主、低動量注入、鎢偏濾器等類似未來聚變堆條件下，實現(xiàn)了高約束、高密度、高比壓的完全非感應(yīng)先進穩(wěn)態(tài)運行模式，獲得的歸一化參數(shù)接近未來聚變堆穩(wěn)態(tài)運行模式所需要的物理條件。同時針對長脈沖穩(wěn)態(tài)高參數(shù)運行關(guān)鍵的粒子與熱排出問題，利用多種技術(shù)演示了類似ITER運行條件下的邊界局域模及鎢雜質(zhì)的控制方法，實現(xiàn)了鎢偏濾器高約束模等離子體下穩(wěn)態(tài)熱負荷的主動反饋控制。

　　EAST本年度取得的這些實驗成果為未來ITER運行和正在進行的中國聚變工程實驗堆CFETR工程和物理設(shè)計提供了重要的實驗依據(jù)與科學(xué)支持。

　　合肥是國家正式批準建設(shè)的全國第二個綜合性國家科學(xué)中心，核聚變能研究是合肥綜合性國家科學(xué)中心重點聚焦的領(lǐng)域之一，等離子體物理研究所依托國家“九五”大科學(xué)裝置東方超環(huán)（EAST）全面參與綜合性國家科學(xué)中心建設(shè)，并即將開建國家“十三五”大科學(xué)裝置聚變堆主機關(guān)鍵系統(tǒng)綜合研究設(shè)施。

　　EAST是等離子體所自主設(shè)計、研制并擁有完全知識產(chǎn)權(quán)的磁約束核聚變實驗裝置，是世界上第一個非圓截面全超導(dǎo)托卡馬克，瞄準未來聚變能商用目標的關(guān)鍵科學(xué)問題，近年來在高性能、穩(wěn)態(tài)、長脈沖等離子體研究方面取得了多項原創(chuàng)性成果。

　　櫛風(fēng)沐雨四十載，薪火相傳聚變夢，等離子體所三代聚變?nèi)嗽谒氖甑暮司圩冄芯空鞒讨胁煌跣?，砥礪前行。EAST團隊將繼續(xù)秉承大科學(xué)文化團隊精神，進一步聚焦聚變堆穩(wěn)態(tài)運行的關(guān)鍵科學(xué)技術(shù)問題，開展長時間尺度、穩(wěn)態(tài)聚變等離子體的物理和工程實驗研究，為下一代核聚變實驗裝置奠定科學(xué)基礎(chǔ)并培養(yǎng)人才。

　　據(jù)了解，等離子體所核聚變研究及EAST裝置長期得到國家發(fā)改委、科技部、中科院、國家基金委等項目的資助，以及安徽省、合肥市、合肥綜合性國家科學(xué)中心等相關(guān)部門的大力支持。