記者22日從合肥綜合性國家科學(xué)中心了解到，該中心多途徑磁約束核聚變研究中心自主設計建造完成國內首臺緊湊環(huán)注入裝備，并成功利用該裝備對磁約束等離子體裝置進(jìn)行燃料注入，顯著(zhù)提升了等離子體密度。這是首次在國內磁約束聚變裝置利用緊湊環(huán)概念實(shí)現芯部加料，標志著(zhù)我國成為世界上第四個(gè)掌握此關(guān)鍵技術(shù)的國家。
在未來(lái)聚變反應堆條件下，為提高聚變燃燒率，必須將燃料粒子直接注入反應堆芯部強磁場(chǎng)約束的高溫等離子體中?，F有的傳統加料方式，如彈丸和超聲分子束等，其受限于彈丸材質(zhì)及低速等因素，難以直接注入到芯部，新型聚變反應堆加料方式的探索勢在必行。
據緊湊環(huán)實(shí)驗負責人蘭濤副教授介紹，緊湊環(huán)注入技術(shù)具有壽命長(cháng)、密度大和速度高的突出優(yōu)點(diǎn)，可為極強磁場(chǎng)大型托卡馬克(如ITER)芯部加料難題提供解決方案。另外還可以通過(guò)精確控制注入量和注入深度，實(shí)現調節等離子體密度與壓力剖面、優(yōu)化等離子體電流分布及改善約束的目標。
在本輪實(shí)驗中，緊湊環(huán)注入系統(KTX-CTI)被安裝至中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)反場(chǎng)箍縮磁約束聚變實(shí)驗裝置(KTX)上，緊湊環(huán)等離子體以正入射方式注入。在KTX反場(chǎng)箍縮等離子體放電過(guò)程中，緊湊環(huán)高速注入后多道太赫茲干涉儀觀(guān)測到等離子體密度剖面顯著(zhù)抬升，表明注入緊湊環(huán)等離子體已經(jīng)穿透強磁場(chǎng)實(shí)現與主等離子體的融合達到加料效果。實(shí)驗目前已經(jīng)實(shí)現了最高注入速度285千米/秒、等離子體最大密度1.2×1022/立方米、最大粒子數達7.1×1019，指標躋身國際前列。
