1月20日下午，世界首個(gè)全超導(dǎo)托卡馬克EAST裝置獲得重大成果，成功實(shí)現(xiàn)了上億攝氏度1066.76秒穩(wěn)態(tài)長(zhǎng)脈沖高約束模等離子體運(yùn)行，再次創(chuàng)造了托卡馬克裝置高約束模運(yùn)行新的世界紀(jì)錄。

高約束運(yùn)行模式因其效率高、經(jīng)濟(jì)性強(qiáng)，是未來(lái)聚變實(shí)驗(yàn)堆和工程堆穩(wěn)態(tài)運(yùn)行的基本模式。高約束模面臨的最大挑戰(zhàn)是高約束條件下邊緣局域模引起的等離子體邊緣區(qū)溫度、密度臺(tái)基的突然崩塌，該過(guò)程釋放的強(qiáng)脈沖熱流會(huì)導(dǎo)致偏濾器熱負(fù)荷過(guò)載、靶板材料濺射損傷，大量雜質(zhì)進(jìn)入芯部等離子體引起大破裂，在實(shí)驗(yàn)裝置上實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)脈沖穩(wěn)態(tài)高約束模挑戰(zhàn)大、難度高。

正在開(kāi)展的第22輪物理實(shí)驗(yàn)中，EAST大科學(xué)團(tuán)隊(duì)瞄準(zhǔn)托卡馬克穩(wěn)態(tài)高性能等離子體前沿物理研究，解決了等離子體芯部與邊界的物理集成、等離子體與壁相互作用、高功率加熱系統(tǒng)注入耦合、第一壁材料排熱、精密控制、實(shí)時(shí)診斷、主動(dòng)冷卻等系列前沿物理和工程技術(shù)問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)了超過(guò)1億攝氏度1066.76秒的高約束模等離子體運(yùn)行。

“億度千秒量級(jí)穩(wěn)態(tài)高約束模的實(shí)現(xiàn)充分驗(yàn)證了聚變堆高約束模穩(wěn)態(tài)運(yùn)行的可行性，是聚變研究從基礎(chǔ)科學(xué)研究邁向工程實(shí)踐的重大拐點(diǎn)，把聚變能源的研發(fā)進(jìn)程往前推進(jìn)了一大步，對(duì)聚變堆的建設(shè)和運(yùn)行具有重大的意義。”EAST物理實(shí)驗(yàn)總負(fù)責(zé)人龔先祖說(shuō)。

EAST裝置自2006年建成運(yùn)行以來(lái)，等離子體運(yùn)行次數(shù)超過(guò)15萬(wàn)次，通過(guò)開(kāi)放共享的建制化管理模式，在穩(wěn)態(tài)等離子體運(yùn)行的工程和物理上持續(xù)保持國(guó)際引領(lǐng)。

就長(zhǎng)脈沖高約束模運(yùn)行來(lái)說(shuō)，先后跨越60秒、100秒、400秒等重大里程碑，始終不斷突破自我，挑戰(zhàn)極限，沖擊更高參數(shù)的長(zhǎng)脈沖高約束模等離子體運(yùn)行。2012年實(shí)現(xiàn)30秒高約束模，2016年實(shí)現(xiàn)60秒高約束模，2017年實(shí)現(xiàn)101秒高約束模，2023年實(shí)現(xiàn)403秒高約束模，2025年實(shí)現(xiàn)1066.76秒高約束模。

合肥通客戶(hù)端-合報(bào)全媒體記者 汪濤 通訊員 蔡其敏