我國「人造太陽」的新消息來了！這一次創紀錄的是百萬安培電流下的高約束運行模式。
據央視報道，8月25日下午，位於我國四川綿陽的新一代人造太陽「中國環流三號」取得重大科研進展，其在試運行中首次實現了100萬安培等離子體電流下的高約束模式運行，又一次刷新了我國磁約束聚變裝置的運行紀錄。
可控核聚變技術中的超大電流高約束運行的操作十分不易，在技術上，中國環流三號這項實驗突破了核聚變條件下等離子體大電流高約束模式運行控制、高功率加熱系統注入耦合、先進偏濾器位形控制等可控核聚變研究上的技術難題。
「中國環流三號」是我國自主研製的超導托卡馬克裝置，由中核集團核工業西南物理研究院科研團隊設計和研發，它採用了先進的偏濾器位形控制技術，可以實現更靈活和更優化的等離子體運行模式，具有高功率加熱和電流驅動系統，可以對等離子體進行有效的加熱和控制，是我國探索可控核聚變的新型大科學裝置，被稱為繼「東方超環」之後新一代的「人造太陽」。
「中國環流三號」所使用的高約束模式（H模）是一種國際上廣泛更好的的先進運行模式，目前正在法國建造的「國際熱核聚變實驗堆（ITER）計劃」就是使用的這種運行模式，其特點是能夠有效提升等離子體整體約束性能，提升未來聚變堆的經濟性，而且等離子體綜合參數也可以更高。
如今「中國環流三號」首次實現100萬安培等離子體電流下的高約束模式運行，其實也意味著我國已經掌握了這一先進運行模式的關鍵技術，也標誌著我國在這一領域達到了國際領先水平。
「100萬安培」就是1兆安，可能很多朋友都對於1兆安電流有多強沒啥概念，其實這是一個非常誇張的數據，大部分智慧型手機充電電流都在0.5~2安之間， 快充也只在4~8安之間，家庭中100瓦的白熾燈的電流一般是0.45安，家用電器中通常空調所用電流最大，多在3~16安之間。
拿家用電器的電流量和100萬安培的龐大電流比較似有不妥，我們不妨拿三峽水電站來比一比，三峽水電站有裝機容量70萬千瓦的水力發電機組共32台，發電時每台的輸出電流為22453安，32台機組輸出電流相加為71.85萬安，也就是說三峽水電站輸出電流只相當於環流三號百萬安培約束電流的71.85%，或者說後者的高約束模式下百萬安培電流運行是整個三峽水電站生成電流的1.5倍多，多出了大約53%。
那麼如果用導線來輸送100萬安培的電流，需要多少金屬電線呢？直徑一厘米的銅質導線載流量大約是300安，那麼一兆安就需要333根了。
等離子體電流強度是「托卡馬克可控」核聚變裝置的核心參數，而這種類型的核聚變堆又必須要在1兆安培電流基礎上穩定運行。如今「中國環流三號」等離子體電流突破1兆安培意義重大，標誌著我們距離實現可控核聚變點火又近了一步，並且還可在此基礎上常規開展前沿科學研究。
中核集團核工業西南物理研究院聚變科學所副所長鍾武律進一步介紹稱，「中國環流三號」採用的是先進的「托卡馬克」結構與控制方式，高約束運行模式下等離子體電流強度可達到250萬安培以上，等離子體的離子溫度可達到1.5億攝氏度，其規模和參數能力均超過以往，能實現高密度、高比壓、高自舉電流運行。
可見本次100萬安培的約束電流也只是實現了設計能力的2/5，下一步或將實現更大電流，更高溫度，更長時間的穩定運行。
這也說明這種裝置還將不斷創造各種新的紀錄，助力我們一步步向著實現可控核聚變的目標前進，或許可控核聚變的實現真的已經不太遠了。
消息來源：《央視新聞》客戶端8月26日報道《新一代「人造太陽」！重大進展！》
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