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中美“人造太陽(yáng)”實(shí)驗(yàn)裝置聯(lián)合實(shí)驗(yàn)獲成功

閱讀:103          發(fā)布時(shí)間:2013-9-12

此次實(shí)驗(yàn)的主要目的是利用DIII-D的離軸加熱與電流驅(qū)動(dòng)能力模擬EAST的實(shí)驗(yàn)條件,實(shí)現(xiàn)高比壓、高自舉電流份額的*非感應(yīng)電流高約束等離子體,并利用DIII-D全面先進(jìn)的物理診斷和分析工具進(jìn)一步加深對(duì)相關(guān)物理問(wèn)題的理解,為EAST實(shí)現(xiàn)具有高參數(shù)的*穩(wěn)態(tài)等離子體探索出一種先進(jìn)的運(yùn)行模式。

 

實(shí)現(xiàn)托卡馬克實(shí)驗(yàn)裝置高性能穩(wěn)態(tài)運(yùn)行是熱核聚變實(shí)驗(yàn)堆(ITER)的目標(biāo)之一。EAST作為一個(gè)超導(dǎo)托卡馬克裝置,為ITER預(yù)演穩(wěn)態(tài)運(yùn)行是其重要使命。EAST下輪實(shí)驗(yàn)加熱功率將升級(jí)到超過(guò)20兆瓦,如何使用這些功率實(shí)現(xiàn)具有高參數(shù)的穩(wěn)態(tài)等離子體,是目前面臨的一個(gè)關(guān)鍵課題。

 

通過(guò)與美國(guó)通用原子能公司此次合作,中科院等離子體所科研人員在DIII-D上模擬了EAST的實(shí)驗(yàn)條件,成功實(shí)現(xiàn)了與EAST等效旋轉(zhuǎn)扭矩注入,及相同電流爬升率條件下,具有內(nèi)部輸運(yùn)壘、高自舉電流份額、超寬電流分布等條件的*非感應(yīng)電流高性能等離子體,從而驗(yàn)證了*依靠自舉電流和非感應(yīng)驅(qū)動(dòng)電流的托卡馬克高性能穩(wěn)態(tài)運(yùn)行的可行性。

 

DIIID托卡馬克裝置是世界上運(yùn)行、磁約束聚變和非圓截面等離子體物理研究水平的大型實(shí)驗(yàn)裝置,直屬美國(guó)能源部。等離子體所專家介紹,未來(lái)等離子體所將加深與DIII-D的合作,充分利用DIII-D的理論和實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ),建立若干穩(wěn)定的聯(lián)合研究小組;在EAST上進(jìn)一步開(kāi)展模擬未來(lái)高性能、近堆芯等離子體條件下非感應(yīng)全波驅(qū)動(dòng)及先進(jìn)托卡馬克穩(wěn)態(tài)運(yùn)行的實(shí)驗(yàn)研究。

 

美、法等國(guó)在20世紀(jì)80年代中期發(fā)起了耗資46億歐元(當(dāng)時(shí)市值)的熱核實(shí)驗(yàn)反應(yīng)堆(ITER)計(jì)劃,旨在建立世界上*個(gè)受控?zé)岷司圩儗?shí)驗(yàn)反應(yīng)堆,為人類輸送巨大的清潔能量。這一過(guò)程與太陽(yáng)產(chǎn)生能量的過(guò)程類似,因此受控?zé)岷司圩儗?shí)驗(yàn)裝置也被俗稱為“人造太陽(yáng)”。

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