中国科学家成功研发线性等离子体发生装置,使中国成为继荷兰之后全球第二个掌握高通量等离子体发生技术的国家。据中国科学院合肥物质科学研究院周二宣布,这一突破为“人造太阳”关键材料研发提供了重要工具。
这一装置被命名为超导等离子体壁相互作用线性装置(SWORD),设计灵感源自中国古代传说中的赤霄剑。设备全长15.5米,重约22.5吨,可产生每平方米10²⁴粒子的超高流量,并能连续运行超过24小时。
在周二的专家评审会上,由中国科学技术大学教授叶民友领衔的专家组对SWORD的性能进行了评估,确认其完全达到设计规格。这标志着该装置能够进行针对聚变装置关键等离子体材料的严格测试。聚变装置旨在通过模拟太阳的核聚变过程,从海水中提取的丰富物质中获取清洁能源。
自20世纪中期以来,科学家们一直致力于核聚变可控实验装置的研究。这些被称为“人造太阳”的大型科学装置,其核聚变反应机制与太阳类似。然而,其发展的重大挑战之一是研制能承受等离子体高强度轰击的耐用材料。
“为了让‘人造太阳’能够实现长期稳定发电,开发能够承受反应堆极端条件的材料至关重要。这需要一个高度先进的实验环境来测试针对等离子体的材料,”合肥物质科学研究院等离子体物理研究所(ASIPP)研究员周海山表示。ASIPP同时负责中国的旗舰聚变装置——全超导托卡马克(EAST),该装置在核聚变能源研究领域创下多项世界纪录。
周海山指出,研发SWORD的过程中,团队花费五年时间克服了多个技术难题。他补充道,SWORD的成功研发将为中国下一代聚变实验堆的研究提供有力支持,并将向国际合作开放。

