來(lái)源:科技日?qǐng)?bào)
“等離子體中心電子溫度達(dá)到1億攝氏度?!倍潭桃痪湓?huà)讓網(wǎng)友興奮了。11月12日,中科院等離子體物理研究所發(fā)布消息,EAST核聚變裝置在2018年實(shí)驗(yàn)中又有突破。
核聚變就像氫彈爆炸或太陽(yáng)內(nèi)部反應(yīng),溫度超高,一般容器沒(méi)法盛放。被寄予最大希望的核聚變實(shí)驗(yàn)方案叫“托卡馬克”——用超強(qiáng)的磁場(chǎng)約束高溫的核燃料。EAST又稱(chēng)東方超環(huán),是中國(guó)研制的世界第一個(gè)非圓截面全超導(dǎo)托卡馬克。它的外形像一個(gè)甜甜圈,它使用超導(dǎo)體,以最小的能耗獲取最強(qiáng)的磁場(chǎng)。
EAST近年來(lái)一直走在國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)最前列,在高性能、穩(wěn)態(tài)、長(zhǎng)脈沖等離子體研究方面成績(jī)傲人。比如去年EAST創(chuàng)造了“101.2秒高約束模等離子體運(yùn)行”的穩(wěn)定時(shí)間世界紀(jì)錄,就引起輿論熱議。
“描述等離子體的參數(shù)很多,比如穩(wěn)態(tài)運(yùn)行時(shí)間、密度、電子溫度、離子溫度等等,都很重要,我們希望所有的參數(shù)同時(shí)提高?!敝锌圃旱入x子體物理研究所所長(zhǎng)萬(wàn)寶年告訴科技日?qǐng)?bào)記者,“這次大家關(guān)注的‘1億度’是電子溫度。媒體喜歡簡(jiǎn)化成‘等離子體溫度1億度’,實(shí)際上除了電子溫度還要看離子溫度?!?/p>
氘和氚發(fā)生聚變需極高溫度(氫彈用原子彈起爆來(lái)點(diǎn)燃)。高溫下,物質(zhì)離散成較輕的電子和較重的原子核-離子(這也是它能被磁場(chǎng)約束的原因)。萬(wàn)寶年說(shuō),電子和離子的溫度有差異,要用不同技術(shù)分別加熱,用不同技術(shù)分別測(cè)量。
此次等離子體中心電子溫度達(dá)到1億攝氏度,主要?dú)w功于電子回旋與低雜波協(xié)同加熱兩項(xiàng)技術(shù)。
“EAST就好比一個(gè)爐子,要讓它的內(nèi)部足夠熱。一要提高加熱效率,二要讓熱量更慢跑出去?!比f(wàn)寶年說(shuō),“爐子越大,越容易提升核心溫度。EAST比較小,實(shí)現(xiàn)電子溫度1億度比較難;將來(lái)ITER(國(guó)際熱核聚變反應(yīng)堆)用同樣的辦法實(shí)現(xiàn)2億度,就容易多了?!?/p>