開展燃燒等離子體物理研究、實現(xiàn)產(chǎn)出能量大于消耗能量、演示聚變能發(fā)電……11月24日上午，在位于安徽合肥未來大科學(xué)城的緊湊型聚變能實驗裝置(BEST)主機(jī)大廳，中國科學(xué)院“燃燒等離子體”國際科學(xué)計劃正式啟動并面向國際聚變界首次發(fā)布BEST研究計劃，聚力點(diǎn)燃“人造太陽”。
核聚變能，模擬太陽的聚變反應(yīng)釋放能量，被譽(yù)為人類的“終極能源”。數(shù)十年來，科學(xué)家們通過磁約束等技術(shù)路線，在實驗裝置上探索聚變反應(yīng)所需的高參數(shù)、長脈沖等嚴(yán)苛條件。“我們將要進(jìn)入燃燒等離子體的新階段。”中國科學(xué)院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院副院長、等離子體物理研究所所長宋云濤介紹，這是聚變工程研究的關(guān)鍵，這意味著核聚變像“火焰”一樣，由反應(yīng)本身產(chǎn)生的熱量來維持，是未來持續(xù)發(fā)電的基礎(chǔ)。
近年來，我國核聚變研究加速，多次打破世界紀(jì)錄。BEST裝置作為我國下一代“人造太陽”，承擔(dān)“燃燒”使命。根據(jù)研究計劃，2027年底該裝置建成后，將進(jìn)行氘氚燃燒等離子體實驗研究，驗證其長脈沖穩(wěn)態(tài)運(yùn)行能力，力求聚變功率達(dá)到20兆瓦至200兆瓦，實現(xiàn)產(chǎn)出能量大于消耗能量，演示聚變能發(fā)電。
“這是‘無人區(qū)’的探索，將面臨許多工程與物理挑戰(zhàn)。”宋云濤說，如阿爾法粒子對維持聚變反應(yīng)所需的超高溫條件至關(guān)重要，但對其輸運(yùn)規(guī)律等研究有待深入。“牽頭啟動國際科學(xué)計劃，既能依托我國超導(dǎo)托卡馬克大科學(xué)團(tuán)隊的建制化優(yōu)勢，也有助于凝聚全球科學(xué)家的智慧與力量，協(xié)同突破聚變?nèi)紵把匚锢黼y題。”
根據(jù)國際科學(xué)計劃，等離子體物理研究所將面向全球開放包括BEST在內(nèi)的多個核聚變大科學(xué)裝置平臺，設(shè)立開放科研基金、資助高頻次專家互訪交流。來自法國、英國、德國等十余個國家的聚變科學(xué)家共同簽署《合肥聚變宣言》，該宣言倡導(dǎo)開放共享與合作共贏精神，鼓勵各國的科研人員到中國開展聚變合作研究。
責(zé)任編輯：陸迪
