O Tokamak Supercondutor Avançado Experimental (EAST), apelidado de "sol artificial chinês, "atingiu uma temperatura de elétron de mais de 100 milhões de graus em seu plasma central durante um experimento de quatro meses este ano. Isso é cerca de sete vezes maior do que o interior do sol, que é cerca de 15 milhões de graus C.

O experimento mostra que a China está fazendo um progresso significativo em direção à produção de energia de fusão baseada em tokamak.

O experimento foi conduzido pela equipe EAST dos Institutos Hefei de Ciências Físicas da Academia Chinesa de Ciências (CASHIPS) em colaboração com colegas nacionais e internacionais.

O perfil de densidade de corrente de plasma foi otimizado por meio da integração e sinergia eficazes de quatro tipos de energia de aquecimento:aquecimento de onda híbrida inferior, aquecimento de onda cíclotron de elétrons, aquecimento de ressonância de ciclotron de íons e aquecimento de íons de feixe neutro.

A injeção de energia excedeu 10 MW, e a energia armazenada no plasma aumentada para 300 kJ depois que os cientistas otimizaram o acoplamento de diferentes técnicas de aquecimento. O experimento utilizou controle de plasma avançado e previsão de teoria / simulação.

Os cientistas realizaram experimentos sobre o equilíbrio e a instabilidade do plasma, confinamento e transporte, interação plasma-parede e física de partículas energéticas para demonstrar a escala de longo tempo, operação em modo H em estado estacionário com bom controle de impurezas, estabilidade MHD núcleo / borda, e exaustão de calor usando um divertor de tungstênio semelhante ao ITER.

Com condições operacionais semelhantes ao ITER, como aquecimento dominante de onda de radiofrequência, torque mais baixo, e um divertor de tungstênio de refrigeração a água, EAST alcançou um cenário de estado estacionário totalmente não indutivo com extensão do desempenho de fusão em alta densidade, alta temperatura e alto confinamento.

Enquanto isso, para resolver a partícula e a exaustão de energia, que é crucial para operações de estado estacionário de alto desempenho, a equipe do EAST empregou muitas técnicas para controlar os modos localizados nas bordas e a impureza de tungstênio com paredes de metal, junto com o controle de feedback ativo da carga de calor do divertor.

Os cenários operacionais, incluindo o modo H de alto desempenho em estado estacionário e temperaturas de elétrons acima de 100 milhões de graus no EAST, fizeram contribuições únicas para o ITER, o reator de teste de engenharia de fusão chinês (CFETR) e o DEMO.

Esses resultados fornecem dados importantes para a validação da exaustão de calor, transporte e modelos de acionamento atuais. Eles também aumentam a confiança nas previsões de desempenho de fusão para CFETR.

Atualmente, o projeto de física CFETR se concentra na otimização de uma máquina de terceira evolução com grande rádio a 7 m, rádio menor a 2 m, um campo magnético toroildal de 6,5-7 Tesla e uma corrente de plasma de 13 MA.

Em apoio ao desenvolvimento de engenharia do CFETR e do futuro DEMO, um novo Projeto Nacional de Mega Ciência - o Centro de Pesquisa Abrangente - será lançado no final deste ano.

Este novo projeto irá promover o desenvolvimento de módulos de teste de manta de trítio, tecnologia supercondutora, aquecimento relevante e atuadores e fontes de acionamento de corrente, e materiais divertor.

EAST é o primeiro tokamak totalmente supercondutor com uma seção transversal não circular do mundo. Ele foi projetado e construído pela China com foco nas principais questões científicas relacionadas à aplicação da energia de fusão. Desde que começou a operar em 2006, O EAST se tornou uma instalação de teste totalmente aberta, onde a comunidade mundial de fusão pode conduzir operações em estado estacionário e pesquisas físicas relacionadas ao ITER.