IT之家 3 月 28 日消息，IT之家從中核集團官方微信公眾號獲悉，今日中核集團核工業(yè)西南物理研究院新一代人造太陽“中國環(huán)流三號”，國內(nèi)首次實現(xiàn)原子核溫度 1.17 億度、電子溫度 1.6 億度，綜合參數(shù)聚變?nèi)朔e實現(xiàn)大幅躍升，中國聚變挺進燃燒實驗。
“中國環(huán)流三號”是我國自主研制的可控核聚變大科學(xué)裝置，其能量產(chǎn)生原理與太陽發(fā)光發(fā)熱相似，因此被稱為新一代人造太陽。人造太陽聚變反應(yīng)釋放能量巨大，聚變資源儲量豐富，主要產(chǎn)物清潔安全，被稱為“人類未來的理想能源”。
中國環(huán)流三號最新實驗創(chuàng)造了我國聚變研究多項新紀錄，涌現(xiàn)一批原創(chuàng)性、前沿性、突破性成果：
自主研發(fā)并成功應(yīng)用多型國際一流的聚變研發(fā)核心裝備，取得國際領(lǐng)先的硬核成果。一是自主研制的高功率微波回旋管成功投入運行，最高注入功率達 2.5MW，掌握了穩(wěn)定獲得電子內(nèi)部輸運壘的控制技術(shù)，實現(xiàn)電子溫度 1.6 億度。二是建成并投運 2 套具有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的高功率中性束注入加熱系統(tǒng)（提升原子核溫度的核心設(shè)備），單條束線最大功率達 7 兆瓦，躋身國際第一梯隊。三是成功突破高壓電源的多項核心技術(shù)，自主研制的高壓電源最高可實現(xiàn) 120kV 的直流輸出，精度優(yōu)于 1%，總體技術(shù)達到國際先進水平。
首次提出并實現(xiàn)了提高芯部能量約束的新方法，掌握了提升原子核溫度的運行策略。獨創(chuàng)性探索了芯部能量約束調(diào)控方法，成功抑制了制約原子核溫度提升的芯部磁流體不穩(wěn)定性，攻克了電流剖面及密度剖面控制等技術(shù)難題，在國內(nèi)首次實現(xiàn)原子核溫度超過 1 億度的可重復(fù)放電，標志著中國聚變裝置運行的綜合水平穩(wěn)居世界前列。
高效解決聚變堆堆芯億度級溫度和等離子體密度精準測量的核心難題。自主研制的國際首套、精準度 2 倍于國際同行的三光柵精密光譜儀及緊湊型湯姆遜散射多色儀等數(shù)十余套核心裝備，系統(tǒng)性突破了高時空分辨率、強抗輻射干擾、毫秒級動態(tài)響應(yīng)等困擾聚變大科學(xué)裝置診斷測量的核心技術(shù)壁壘，部分關(guān)鍵技術(shù)入選國際學(xué)術(shù)組織 ITPA 診斷國際聯(lián)合實驗課題。
關(guān)鍵“中樞神經(jīng)系統(tǒng)”實現(xiàn)廣泛應(yīng)用。自主研發(fā)的聚變裝置控制系統(tǒng)（CODIS）已在國內(nèi)外 10 余家科研院所和高校的聚變裝置得到應(yīng)用，為未來聚變堆提供強健、有力的“中國芯”。
原創(chuàng)核心技術(shù)走出國門，引領(lǐng)世界聚變國際標準制定。原創(chuàng)超聲分子束聚變加料技術(shù)并實現(xiàn)技術(shù)升級，發(fā)展了矢量注入及混雜注入原創(chuàng)性技術(shù)，保障聚變裝置高參數(shù)運行的調(diào)控需求。該技術(shù)已立項 ISO 國際標準，成為中核集團西物院熱氦檢漏技術(shù)獲批發(fā)布世界核聚變領(lǐng)域首項 ISO 標準后的又一重大創(chuàng)舉。
挺進燃燒實驗，意味著可控核聚變走向應(yīng)用的核心環(huán)節(jié)。下一步，科研人員將對“中國環(huán)流三號”裝置進行能力升級，進一步獲得可控核聚變反應(yīng)的核心關(guān)鍵數(shù)據(jù)。
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