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  日前，中國(guó)科學(xué)院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院等離子體物理研究所托卡馬克物理研究室研究員胡建生課題組在流動(dòng)液態(tài)鋰第一壁研究方面取得新進(jìn)展，相關(guān)論文First results of the use of a continuously flowing lithium limiter in high performance discharges in the EAST device發(fā)表于核聚變領(lǐng)域頂級(jí)期刊Nuclear Fusion 上。

  針對(duì)未來聚變堆，發(fā)展抗中子輻照、具有自我更新能力的液態(tài)鋰第一壁越來越受到重視。超導(dǎo)托克馬克（EAST）實(shí)驗(yàn)首次采用內(nèi)置式電磁泵驅(qū)動(dòng)的結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)液態(tài)鋰從收集盒到分配盒的驅(qū)動(dòng)，在重力的作用下從限制表面重新流回收集盒，實(shí)現(xiàn)液態(tài)鋰的循環(huán)利用。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，流動(dòng)的液態(tài)鋰能夠與高約束的等離子體具有良好的兼容性，能夠在鋰化壁的基礎(chǔ)上進(jìn)一步降低氫同位素再循環(huán)及雜質(zhì)水平；鋰在等離子體邊界的電離、輸運(yùn)及積聚能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)等離子體粒子及熱流的有效屏蔽。研究首次證實(shí)了“一種能夠持續(xù)運(yùn)行幾個(gè)小時(shí)且可循環(huán)利用的液態(tài)鋰流在聚變裝置上應(yīng)用的可行性”，同時(shí)也證實(shí)了液態(tài)鋰第一壁不僅可以規(guī)避固態(tài)第一壁所面臨的雜質(zhì)輻射、有限壽命等難題，而且可以在一定程度上改善等離子體約束性能。這種循環(huán)流動(dòng)的液態(tài)鋰結(jié)構(gòu)能夠?yàn)榫圩冄b置長(zhǎng)脈沖等離子體放電提供新鮮及清潔的第一壁環(huán)境。

  在EAST裝置上首次成功開展流動(dòng)的液態(tài)鋰限制器實(shí)驗(yàn)是流動(dòng)液態(tài)鋰作為面壁材料技術(shù)在大型聚變裝置上的首次探索，得到了國(guó)際同行的關(guān)注，有望為未來聚變堆中第一壁設(shè)計(jì)提供新的選擇。

  上述研究成果得到了國(guó)家自然科學(xué)基金和科技部磁約束核聚變專項(xiàng)的資助。

  論文鏈接： http://iopscience.iop.org/article/10.1088/0029-5515/56/4/046011