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          韓國“人造太陽”刷新世界紀錄

          科技日報 2020-12-31

            據物理學家組織網近日報道,韓國超導托卡馬克先進研究(KSTAR)中心宣布,在與首爾國立大學(SNU)和美國哥倫比亞大學的聯合研究中,成功讓等離子體在超過1億攝氏度高溫下連續運行了20秒!比2019年的時間(8秒)延長了2倍以上,創下新世界紀錄。這一成果有望促進可控核聚變反應從夢想走向現實。

            KSTAR是一款超導核聚變裝置,也被稱為韓國“人造太陽”。在2018年的實驗中,KSTAR首次讓等離子體在1億攝氏度的高溫下持續運行(等離子體只有被加熱到1億攝氏度以上才可能實現可控核聚變),時間約為1.5秒。KSTAR的最終目標是,到2025年讓等離子體在超過1億攝氏度的高溫下連續運行300秒。

            為在地球上模擬太陽內部發生的核聚變反應,科學家們必須將氫同位素放在類似KSTAR這樣的聚變裝置內,制造出離子和電子分離的等離子狀態,且離子必須加熱并保持在極高溫度下。迄今也有其他聚變裝置能讓等離子體在1億攝氏度或更高溫度下持續運行,但持續時間都未曾超過10秒,這是正常導電器件的工作時長極限,在如此高的溫度下很難讓等離子體長時間保持穩定。

            在2020年的實驗中,KSTAR改進了去年研發的“內部傳輸勢壘”(ITB)模式,成功獲得了最新進展。

            KSTAR研究中心主任尹思潤(音譯)解釋說:“等離子體在1億攝氏度高溫下長時間運行所需的技術,是實現核聚變能的關鍵,KSTAR此次的成功將是獲得長時間高性能等離子體運行所需技術的保障——這些技術是未來商業核聚變反應堆的關鍵?!?/p>

            KSTAR于去年8月開始運行該設備,并將其等離子體生成實驗持續到12月10日,共進行110次等離子體實驗,其中包括高性能等離子體運行和等離子體中斷緩解實驗等。除在高溫等離子體運行方面取得成功外,KSTAR中心還參與了國際熱核聚變實驗堆計劃(ITER)相關研究。

            總編輯圈點

            童謠中,孩子們唱“種太陽”;現實里,科學家在造太陽。如果能實現可控核聚變,人類就能實現“能源自由”。多么巨大的誘惑,多么宏偉的愿景,多么艱難的歷程!在如此高的溫度下,運行時間每延長一些,離人類造太陽的夢想就近一些。本文最后提到,韓國的這家研究中心,參與了ITER的相關研究。ITER是一個規模巨大、影響深遠且耗資不菲的國際科技合作項目,中國也參與其中。該計劃的實施結果,可能將影響人類從根本上解決能源問題的進程。

          責任編輯:王超

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