De experimentele geavanceerde supergeleidende Tokamak (EAST), bijgenaamd de "Chinese kunstmatige zon, " bereikte dit jaar een elektronentemperatuur van meer dan 100 miljoen graden in zijn kernplasma tijdens een experiment van vier maanden. Dat is ongeveer zeven keer groter dan het binnenste van de zon, dat is ongeveer 15 miljoen graden C.

Het experiment toont aan dat China aanzienlijke vooruitgang boekt in de richting van op tokamak gebaseerde fusie-energieproductie.

Het experiment werd uitgevoerd door het EAST-team van de Hefei Institutes of Physical Science van de Chinese Academy of Sciences (CASHIPS) in samenwerking met nationale en internationale collega's.

Het plasmastroomdichtheidsprofiel werd geoptimaliseerd door de effectieve integratie en synergie van vier soorten verwarmingsvermogen:lagere hybride golfverwarming, elektron cyclotron golf verwarming, ion cyclotron resonantie verwarming en neutrale bundel ionen verwarming.

Vermogensinjectie overschreden 10 MW, en plasma opgeslagen energie verhoogd tot 300 kJ nadat wetenschappers de koppeling van verschillende verwarmingstechnieken hadden geoptimaliseerd. Het experiment maakte gebruik van geavanceerde plasmacontrole en theorie/simulatievoorspelling.

De wetenschappers voerden experimenten uit op plasma-evenwicht en instabiliteit, opsluiting en vervoer, plasma-wandinteractie en energetische deeltjesfysica om langdurige schaal te demonstreren, steady-state H-modus werking met goede controle van onzuiverheden, core/edge MHD stabiliteit, en warmteafvoer met behulp van een ITER-achtige wolfraamomleider.

Met ITER-achtige bedrijfsomstandigheden zoals radiofrequentiegolf-dominante verwarming, lager koppel, en een waterkoeling wolfraam divertor, EAST bereikte een volledig niet-inductief stationair scenario met uitbreiding van de fusieprestaties bij hoge dichtheid, hoge temperatuur en hoge opsluiting.

In de tussentijd, om de deeltjes- en krachtuitlaat op te lossen, wat cruciaal is voor krachtige steady-state operaties, het EAST-team gebruikte veel technieken om de randgelokaliseerde modi en wolfraamverontreiniging met metalen wanden te beheersen, samen met actieve feedbackregeling van de warmtebelasting van de divertor.

Bedrijfsscenario's, waaronder de stabiele H-modus met hoge prestaties en elektronentemperaturen van meer dan 100 miljoen graden op EAST, hebben een unieke bijdrage geleverd aan ITER, de Chinese Fusion Engineering Test Reactor (CFETR) en DEMO.

Deze resultaten leveren belangrijke gegevens voor de validatie van warmteafvoer, transport en huidige aandrijfmodellen. Ze vergroten ook het vertrouwen in voorspellingen van fusieprestaties voor CFETR.

Momenteel, het fysica-ontwerp van CFETR richt zich op de optimalisatie van een derde-evolutiemachine met een groot radium op 7 m, kleine radium op 2 m, een toroildal magneetveld van 6,5-7 Tesla en een plasmastroom van 13 MA.

Ter ondersteuning van de technische ontwikkeling van CFETR en de toekomstige DEMO, een nieuw National Mega Science Project - de Comprehensive Research Facility - zal eind dit jaar worden gelanceerd.

Dit nieuwe project zal de ontwikkeling van tritium-dekentestmodules bevorderen, supergeleidende technologie, reactorrelevante verwarmings- en stroomaandrijfactuatoren en -bronnen, en divertor materialen.

EAST is de eerste volledig supergeleidende tokamak met een niet-cirkelvormige dwarsdoorsnede ter wereld. Het werd ontworpen en gebouwd door China met een focus op belangrijke wetenschappelijke kwesties met betrekking tot de toepassing van fusie-energie. Sinds de start in 2006, EAST is een volledig open testfaciliteit geworden waar de wereldfusiegemeenschap stationaire operaties en ITER-gerelateerd natuurkundig onderzoek kan uitvoeren.