Plasma -elektron -temperaturen över 100 miljoner grader uppnåddes 2018 på ÖST. Upphovsman:EAST Team
Experimentell avancerad supraledande Tokamak (EAST), smeknamnet "kinesisk konstgjord sol, "uppnådde en elektrontemperatur på över 100 miljoner grader i sin kärnplasma under ett fyra månaders experiment i år. Det är ungefär sju gånger större än solens inre, som är cirka 15 miljoner grader C.
Experimentet visar att Kina gör betydande framsteg mot tokamakbaserad fusionsenergiproduktion.
Experimentet genomfördes av EAST -teamet vid Hefei Institutes of Physical Science vid Chinese Academy of Sciences (CASHIPS) i samarbete med inhemska och internationella kollegor.
Plasmaströmdensitetsprofilen optimerades genom effektiv integration och synergi av fyra typer av värmekraft:lägre hybridvågsuppvärmning, uppvärmning av elektroncyklotronvåg, joncyklotronresonansuppvärmning och neutralstrålejonvärme.
Effektinjektion översteg 10 MW, och plasma lagrad energi ökade till 300 kJ efter att forskare optimerat kopplingen av olika uppvärmningstekniker. Experimentet använde avancerad plasmakontroll och teori/simuleringsprognoser.
Forskarna utförde experiment med plasmajämvikt och instabilitet, internering och transport, plasma-vägginteraktion och energisk partikelfysik för att visa långsiktig skala, steady-state H-mode-drift med bra kontroll av föroreningar, kärna/kant MHD -stabilitet, och värmeavgaser med hjälp av en ITER-liknande volframavledare.
Med ITER-liknande driftsförhållanden som radiofrekvensvågdominerande uppvärmning, lägre vridmoment, och en vattenkylande volframavledare, ÖST uppnådde ett helt icke-induktivt steady-state-scenario med förlängning av fusionsprestanda vid hög densitet, hög temperatur och hög inneslutning.
Förlängningen av ÖST -driftscenariot 2018, med jämförelsen av dess energikapacitet förbättrad faktor till ITER -grundscenariot. Upphovsman:EAST Team
Under tiden, för att lösa partikeln och kraftavgaserna, vilket är avgörande för högpresterande steady state-operationer, EAST-teamet använde många tekniker för att kontrollera de kantlokaliserade lägena och volframföroreningen med metallväggar, tillsammans med aktiv återkopplingskontroll av avledarens värmebelastning.
Driftsscenarier inklusive H-läge med högt prestanda i steady state och elektrontemperaturer över 100 miljoner grader på ÖST har gjort unika bidrag till ITER, den kinesiska Fusion Engineering Test Reactor (CFETR) och DEMO.
Dessa resultat ger nyckeldata för validering av värmeutsläpp, transport och nuvarande drivmodeller. De ökar också förtroendet för fusionsprestationsprognoser för CFETR.
För närvarande, CFETR-fysikdesignen fokuserar på optimering av en tredje utvecklingsmaskin med stort radium på 7 m, mindre radium vid 2 m, ett toroildalt magnetfält på 6,5-7 Tesla och en plasmaström på 13 MA.
Till stöd för den tekniska utvecklingen av CFETR och den framtida DEMO, ett nytt National Mega Science Project - the Comprehensive Research Facility - kommer att lanseras i slutet av detta år.
Detta nya projekt kommer att främja utvecklingen av tritiumtäcktestmoduler, supraledande teknik, reaktorrelevanta uppvärmnings- och strömdrivna ställdon och källor, och avledningsmaterial.
EAST är den första helt supraledande tokamaken med ett icke-cirkulärt tvärsnitt i världen. Det designades och konstruerades av Kina med fokus på viktiga vetenskapliga frågor relaterade till tillämpning av fusionskraft. Sedan det började fungera 2006, EAST har blivit en helt öppen testanläggning där världens fusionsgemenskap kan bedriva steady state-operationer och ITER-relaterad fysikforskning.
