聚变与等离子体研究所荣获湖北省科技进步一等奖——高频三维磁场调控磁约束聚变托卡马克磁流体不稳定性关键技术及应用

    4月26日，全省科学技术奖励暨科技创新推进大会在武汉市洪山礼堂召开。电气学院聚变与等离子体研究所于克训教授牵头完成的“高频三维磁场调控磁约束聚变托卡马克磁流体不稳定性关键技术及应用”获科技进步一等奖。饶波副教授代表聚变与等离子体研究所参加了本次大会。

饶波副教授代表聚变与等离子体研究所参加了本次大会

    磁约束核聚变研究的目的是实现持续可控的核聚变能，从根本上解决能源问题。托卡马克是利用强磁场约束极高温等离子体以实现可控核聚变的装置，等离子体破裂可能导致托卡马克装置损毁，研究表明等离子体内部磁扰动引起的磁流体不稳定性是等离子体破裂的最主要诱因，磁流体不稳定性的有效控制是破裂避免的根本所在。不稳定性非线性耦合强、内部磁场位形极其复杂，实现对其有效控制极为困难，国际上长期未能突破。项目组在国家磁约束聚变能发展研究专项的持续支持下，经过十年攻关，提出了不稳定控制的全新技术路线，在理论方法、关键技术和系统研制等方面取得了重大突破。

    该成果提出了磁流体不稳定性调控新方法，研发了等离子体内部磁场检测新技术，研制出高频三维脉冲磁场调控系统。利用上述成果成功地在J-TEXT托卡马克装置上实现了撕裂模不稳定控制。使J-TEXT成为目前国际上唯一具有千赫兹以上三维脉冲磁场调控能力的托卡马克装置，为未来的聚变堆的撕裂模不稳定性控制提供了一种新的解决方案。该研究成果获得授权发明专利13 项，SCI 论文143 篇，相关成果连续三年被国际聚变顶级权威期刊评为年度亮点。

磁约束核聚变托卡马克装置高稳定控制：（a）J-TEXT 托卡马克装置，（b）成功地实现了J-TEXT 托卡马克等离子体的高稳定控制。