Experimental Advanced Superconducting Tokamak

Le tokamak supraconducteur avancé expérimental (Experimental Advanced Superconducting Tokamak ou EAST, en chinois 先进实验超导托卡马克实验装置), désigné en interne par HT-7U (ou 人造太阳”[1]、东方超环), est un réacteur tokamak supraconducteur à fusion par confinement magnétique expérimental situé dans le Hefei, en Chine. Les instituts de sciences physiques de Hefei mènent l'expérience pour l'Académie chinoise des sciences. Il fonctionne depuis 2006.

EAST
Administration
Pays Chine
Ville Hefei
Coordonnées 31° 51′ 00″ nord, 117° 16′ 00″ est
Opérateur Hefei Institutes of Physical Science, Académie chinoise des sciences
Spécifications techniques
Type Tokamak
Histoire
Année de construction 1998
Date de mise en service 2006
Date de fermeture
Précédé par HT-7
Géolocalisation sur la carte : Chine
Plasma à l'EAST

C'est le premier tokamak à utiliser des aimants supraconducteurs toroïdaux et poloïdaux. Il vise des impulsions plasma allant jusqu'à 1 000 secondes.

Il remplace le réacteur HT-7, et sera suivi dans les années 2020 par China Fusion Engineering Test Reactor.

Historique

EAST a suivi le premier dispositif tokamak supraconducteur de Chine, baptisé HT-7, construit par l'Institut de physique du plasma en partenariat avec la Russie au début des années 1990.

Le projet a été proposé en 1996 et approuvé en 1998. Selon un calendrier de 2003 [2] bâtiments et installations du site devaient être construits en 2003. L'assemblage du Tokamak devait avoir lieu de 2003 à 2005.

La construction s'est achevée en et le , le « premier plasma » a été réalisé.

Selon les rapports officiels, le budget du projet est de 300 millions de yuans (environ 37 millions de dollars), soit environ 1/15 à 1/20 du coût d'un réacteur comparable construit dans d'autres pays[3].

La phase I

Le , le premier plasma a été réalisé — le premier test a duré près de trois secondes et a généré un courant électrique de 200 kiloampères[4].

En , « le réacteur créait un plasma d'une durée de près de cinq secondes et générant un courant électrique de 500 kiloampères »[5].

Le , EAST a réalisé son premier plasma en mode H par LHW seul.

En , EAST est devenu le premier tokamak à maintenir avec succès le plasma en mode H pendant plus de 30 secondes à ~ 50 millions de kelvin.

Phase II

Le , la cérémonie d'inauguration du projet de système de chauffage auxiliaire EAST a eu lieu, signifiant l'entrée d'EAST dans la « Phase II ».

Le , après une interruption de mise à niveau de près de vingt mois depuis , EAST était prêt pour la première série d'expériences en 2014.

En , EAST atteignait des courants de 1 MA en mode H pendant 6,4 secondes[6].

En , une impulsion de plasma a été maintenue pendant un record de 102 secondes à environ 50 millions de kelvin[7]. Courant de plasma de 400 kA et densité d'environ 2,4 x 10 19 / m 3 avec une température qui augmente lentement.

Le , EAST est devenu le premier tokamak à maintenir avec succès le plasma en mode H pendant plus d'une minute à environ 50 millions °C[8].

Le , EAST est devenu le premier tokamak à maintenir avec succès le plasma en mode H pendant plus de 100 secondes à environ 50 millions °C[9].

Le , EAST a franchi le cap des 100 millions de °C[10].

En Juin 2021, EAST a battu le record mondial avec 120 millions de °C pendant 101 secondes[11], et 160 millions de degrés pendant 20 secondes[12].

En décembre 2021, EAST a battu le record mondial avec 70 millions de degrés C pendant plus de 17 minutes (1056 secondes)[13].

L'expérience doit se poursuivre jusqu'en juin 2022[14].

Objectifs en physique

La Chine est membre du consortium ITER et EAST est un banc d'essai pour les technologies ITER.

EAST a été conçu pour tester :

  • les aimants à champ poloïdal supraconducteurs en niobium-titane, ce qui en fait le premier tokamak avec des aimants toroïdaux et poloïdaux supraconducteurs ;
  • l'entraînement de courant non inductif (??) (anglais: Non-inductive current drive) ;
  • les impulsions jusqu'à 102 secondes avec un courant plasma de 0,5 MA ;
  • le contrôle des instabilités du plasma grâce à des diagnostics en temps réel ;
  • les matériaux pour déviateurs et composants face au plasma (??) (anglais: Materials for diverters and plasma facing components) ;
  • le fonctionnement avec β N = 2 et facteur de confinement H 89 > 2.

Paramètres du Tokamak
Croquis technique de l'EST
Paramètres du tokamak [15]
Champ toroïdal, B t 3,5 T
Courant plasma, I P 1,0 MA
Grand rayon, R 0 1,85 m
Rayon mineur, un 0,45 m
Rapport d'aspect, R / a 4.11
Allongement, κ 1,6–2
Triangularité, δ 0,6-0,8
Chauffage par résonance cyclotronique ionique (ICRH) 3 MW
Courant hybride inférieur (LHCD) 4 MW
Chauffage par résonance cyclotronique électronique (ECRH) Aucun actuellement (0,5 MW prévu)
Injection de faisceau neutre (NBI) Aucun actuellement (prévu)
Durée d'impulsion 1 à 1000 s
Configuration (??)
Divertor à double nul
Limiteur de pompe
Diverteur nul unique

Articles connexes

Références
  1. 人民日报：中国“人造太阳”八月放电实验 « https://web.archive.org/web/20070325021936/http://www.cas.ac.cn/html/Dir/2006/07/21/14/23/34.htm »(Archive.org • Wikiwix • Archive.is • Google • Que faire ?),
  2. « Project/6.doc »(Archive.org • Wikiwix • Archive.is • Google • Que faire ?)
  3. « China to build world's first "artificial sun" experimental device », People's Daily Online,‎ (lire en ligne)
  4. « China's New Thermonuclear Fusion Reactor Test Successful », China.org.net,
  5. Xinhua article Jan 15, 2007 Chinese scientists conduct more tests on thermonuclear fusion reactor. 2007-Jan-15
  6. EAST at IPP-CAS
  7. « That's cute, Germany – China shows the world how fusion is done », The Register, more data in screen shot
  8. « EAST Achieves Longest Steady-state H-mode Operations », EAST team,
  9. « China's 'artificial sun' sets world record with 100s steady-state high performance plasma », Chinese Academy of Sciences,
  10. « China's 'artificial sun' operates at temperatures of 100 million degrees Celsius », CGTN, (consulté le )
  11. « China's Artificial Sun Just Smashed a Fusion World Record », sur www.msn.com (consulté le )
  12. (en) « China's "artificial sun" sets new record in nuclear fusion », sur ummid (consulté le )
  13. (en) « China’s ‘artificial sun’ hits new high in clean energy boost », sur South China Morning Post, (consulté le )
  14. « La Chine bat un record de température avec son « soleil artificiel » », sur www.20minutes.fr (consulté le )
  15. « EAST (HT-7U Super conducting Tokamak)----Hefei Institutes of Physical Science, The Chinese Academy of Sciences »

Liens externes


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