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模仿太陽聚變反應(yīng)原理再造一個“太陽”，被公認為是解決人類能源危機的最佳方案。5月28日，歷經(jīng)40余年努力，有“人造太陽”之稱的全超導(dǎo)托卡馬克核聚變實驗裝置（EAST），成功實現(xiàn)了1.2億攝氏度101秒和1.6億攝氏度20秒等離子體運行的人類奇跡，向終極“聚變能源夢”邁出了關(guān)鍵一步！
中國版“人造小太陽”——全超導(dǎo)托卡馬克核聚變實驗裝置(EAST)的全景圖。
1.2億攝氏度“燃燒”101秒 中國將世界紀錄延長5倍
“98、99、100！”5月28日凌晨3時02分，當(dāng)大屏幕上的數(shù)字突破100秒時，所有人起立歡呼。在安徽合肥的科學(xué)島上，有一群不斷挑戰(zhàn)極限“造太陽”的人，他們的目標就是希望未來有一天，聚變能商用的“聚變能源夢”在中國率先實現(xiàn)，早日用聚變能點亮一盞燈。
“這次EAST裝置實驗實現(xiàn)了可重復(fù)的1.2億攝氏度101秒等離子體運行�！盓AST裝置實驗運行總負責(zé)人、中科院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院等離子體所托卡馬克物理研究室主任龔先祖講道，“這是EAST的第98958次放電，取得了上億攝氏度百秒量級的成果，標志著中國在穩(wěn)態(tài)磁約束領(lǐng)域研究處于國際領(lǐng)先水平。”
實現(xiàn)核聚變發(fā)電有兩大難點，即實現(xiàn)上億度點火和穩(wěn)定長時間約束控制。本次實現(xiàn)1.2億攝氏度101秒等離子體運行，是中國首次在國際上采用全金屬主動水冷第一壁、高性能鎢偏濾器等關(guān)鍵技術(shù)，并成功將1億攝氏度20秒的原紀錄延長了5倍。
“從2006年的首輪放電，EAST實驗中所取得的每個重要數(shù)據(jù)都存于腦海中。”龔先祖介紹，“從第一次的新鮮好奇到這次擊案而起，真的難掩激動之情。98958次放電相當(dāng)于走了98958步，盡管每一次只是一小步，但這次邁出了未來核聚變能源應(yīng)用的重要一步。”
2021年6月1日，合肥，科研人員在EAST全超導(dǎo)托卡馬克裝置物理實驗現(xiàn)場工作。
可控核聚變：承載人類無限想象的終極“能源夢”
核聚變，能夠讓人類社會躍遷一個能級的逆天科技，其在人類心目中的地位，從科幻作品中就可見一斑：
1997年，偵探驚悚片《圣徒》中涉及冷聚變陰謀；
2004年，電影《蜘蛛俠2》中的奧克塔·威爾斯博士利用核聚變擁有了毀滅性的能力；
2008年，電影《鋼鐵俠》中鋼鐵俠的外骨骼集成了一套小型的聚變反應(yīng)堆；
2013年，設(shè)定在公元2077年的《遺落戰(zhàn)境》影片中，聚變核電站已經(jīng)為土衛(wèi)六泰坦上的殖民地提供電力能源；
2014年，《星際穿越》中男主角乘坐聚變動力太空飛船“持久”號從太陽系旅行到宜居星球去，其中每艘飛船上都配有托卡馬克裝置提供動力和電源。
可控核聚變之所以被視為解決能源問題的“終極答案”，主要原因就在于，與目前核反應(yīng)堆使用的核裂變相比，其具有諸多顯著優(yōu)勢。
在核裂變中，一個原子分裂成兩個原子會產(chǎn)生能量。在傳統(tǒng)的核反應(yīng)堆中，高能中子分裂鈾的重原子，產(chǎn)生大量的能量、輻射和放射性廢料，更危險的是，核廢料需要妥善儲存多年，一旦泄露到環(huán)境中，就會帶來不可估量的傷害。如1986年蘇聯(lián)的切爾諾貝利核電站事故，2011年日本福島核電站事故等，全世界已發(fā)生數(shù)十起核泄漏事故，給環(huán)境和人類造成很大損害。
當(dāng)?shù)貢r間2021年4月12日，日本福島縣，航拍福島第一核電站核污水倉。
而在核聚變中，當(dāng)兩個原子結(jié)合成一個時，就能獲得能量。在聚變反應(yīng)堆中，氫原子聚集在一起形成氦原子、中子和大量的能量，而不會產(chǎn)生核廢料，這與太陽產(chǎn)生能量的形式是相同的，此外，核聚變質(zhì)能轉(zhuǎn)化率可達0.7%，是核裂變的5倍之多。因此，這將是一種比核裂變更清潔、更安全、更高效且更豐富的能源。
EAST：98958次放電 從“發(fā)展中國家最先進”到全球第一
全超導(dǎo)托卡馬克核聚變實驗裝置（EAST）是國家發(fā)改委批準立項的“九五”國家重大科技基礎(chǔ)設(shè)施，擁有類似太陽的核聚變反應(yīng)機制，因此該設(shè)施也被稱為“人造太陽”。
EAST的發(fā)展歷程可以追溯到1991年3月正式立項的HT-7，作為“發(fā)展中國家最先進的托卡馬克裝置”，在1994年12月，完成了極向場控制系統(tǒng)后又進行了首次工程調(diào)試，獲得首次等離子體。
在HT-7成功運行的基礎(chǔ)上，“九五”國家重大科學(xué)工程——大型非圓截面全超導(dǎo)托卡馬克核聚變實驗裝置HT-7U于1998年立項。
1998年7月，國家計委同意由中科院主持，中科院等離子體物理所承擔(dān)國家重大科學(xué)工程項目“HT-7U超導(dǎo)托卡馬克核聚變實驗裝置”的建造。
2003年10月，為使國內(nèi)外專家易于發(fā)音、便于記憶同時又有確切的科學(xué)含義，HT-7U正式改名為EAST（Experimental and Advanced Superconducting Tokamak）。
到2009年，世界上首個全超導(dǎo)非圓截面托卡馬克核聚變實驗裝置（EAST）首輪物理放電實驗取得成功，標志著我國站在了世界核聚變研究的前端。
全超導(dǎo)托卡馬克（EAST）東方超環(huán)
此后，EAST便不斷取得突破性成果，成為該領(lǐng)域的全球領(lǐng)頭羊。
2016年2月，EAST物理實驗獲得重大突破，實現(xiàn)在國際上電子溫度達到5000萬度持續(xù)時間最長的等離子體放電。
2018年11月12日，EAST實現(xiàn)1億攝氏度等離子體運行等多項重大突破。
本次EAST創(chuàng)造新的世界紀錄，進一步證明核聚變能源的可行性，也為聚變能邁向商用奠定了物理和工程基礎(chǔ)。
目前，EAST上的核心技術(shù)有200多項、專利近2000項，匯聚“超高溫”“超低溫”“超高真空”“超強磁場”“超大電流”等尖端技術(shù)于一爐。據(jù)悉，下一代“人造太陽”中國聚變工程實驗堆已完成工程設(shè)計，根據(jù)中國磁約束核聚變路線圖，未來將瞄準建設(shè)世界首個聚變示范電站。
從開展四代托卡馬克裝置研究，到參加國際熱核聚變實驗堆（ITER）計劃，再到規(guī)劃建設(shè)世界首個聚變示范電站……一代代“聚變?nèi)恕眻允刂茉磯粝搿Ｕ缰袊こ淘涸菏坷罱▌偹f：“最大的夢想就是讓世界第一個聚變反應(yīng)堆率先在中國發(fā)電，一盞盞燈泡被核聚變能點亮，而且點亮的第一盞燈泡一定要在中國�！�
（大眾網(wǎng)·海報新聞編輯 王樂雙 綜合中國新聞網(wǎng)、人民資訊、新華網(wǎng)、海報新聞等）