一億度高溫下運行20秒！韓國“人造太陽”刷新紀錄

資料圖：2020年7月16日，歐洲空間局（ESA）發布人類歷史上從最近距離拍攝的太陽圖像。來源：中新網

【本报讯】據物理學家組織網近日報道，韓國超導托卡馬克先進研究(KSTAR)中心宣布，在與首爾國立大學(SNU)和美國哥倫比亞大學的聯合研究中，成功讓等離子體在超過1億攝氏度高溫下連續運行了20秒！比2019年的時間(8秒)延長了2倍以上，創下新世界紀錄。這一成果有望促進可控核聚變反應從夢想走向現實。

KSTAR是一款超導核聚變裝置，也被稱為韓國“人造太陽”。在2018年的實驗中，KSTAR首次讓等離子體在1億攝氏度的高溫下持續運行(等離子體只有被加熱到1億攝氏度以上才可能實現可控核聚變)，時間約為1.5秒。KSTAR的最終目標是，到2025年讓等離子體在超過1億攝氏度的高溫下連續運行300秒。

為在地球上模擬太陽內部發生的核聚變反應，科學家們必須將氫同位素放在類似KSTAR這樣的聚變裝置內，制造出離子和電子分離的等離子狀態，且離子必須加熱並保持在極高溫度下。迄今也有其他聚變裝置能讓等離子體在1億攝氏度或更高溫度下持續運行，但持續時間都未曾超過10秒，這是正常導電器件的工作時長極限，在如此高的溫度下很難讓等離子體長時間保持穩定。

在2020年的實驗中，KSTAR改進了去年研發的“內部傳輸勢壘”(ITB)模式，成功獲得了最新進展。

KSTAR研究中心主任尹思潤(音譯)解釋說：“等離子體在1億攝氏度高溫下長時間運行所需的技術，是實現核聚變能的關鍵，KSTAR此次的成功將是獲得長時間高性能等離子體運行所需技術的保障——這些技術是未來商業核聚變反應堆的關鍵。”

KSTAR於去年8月開始運行該設備，並將其等離子體生成實驗持續到12月10日，共進行110次等離子體實驗，其中包括高性能等離子體運行和等離子體中斷緩解實驗等。除在高溫等離子體運行方面取得成功外，KSTAR中心還參與了國際熱核聚變實驗堆計劃(ITER)相關研究。