在中國(guó)合肥一個(gè)實(shí)驗(yàn)大廳里，有一座3層樓高的“鐵罐”。它叫EAST，是全世界最先進(jìn)的探索可控核聚變的裝置之一。因?yàn)樗某晒Γ袊?guó)人站在了核聚變研究的前沿。
可控核聚變或許是能源領(lǐng)域的最大指望。從上世紀(jì)60年代以來(lái)，利用磁約束實(shí)現(xiàn)可控核聚變（托卡馬克），是各種實(shí)驗(yàn)路徑中最有希望的一種。中國(guó)從上世紀(jì)90年代開(kāi)始實(shí)施大中型托卡馬克發(fā)展計(jì)劃。
十幾年前，全部用超導(dǎo)系統(tǒng)來(lái)形成磁場(chǎng)的裝置，世界上還沒(méi)有先例。中國(guó)科學(xué)家提交申請(qǐng)，在1998年得到國(guó)家項(xiàng)目，建造“實(shí)驗(yàn)的先進(jìn)的超導(dǎo)的托卡馬克”，簡(jiǎn)稱(chēng)EAST，設(shè)在合肥的中科院等離子體所。
磁場(chǎng)的快速變化讓超導(dǎo)體容易失去超導(dǎo)性。各種極端和復(fù)雜的條件，加之要讓各種復(fù)雜儀器集合在狹小的空間里正常工作，這些都使全超導(dǎo)托卡馬克的實(shí)現(xiàn)很困難。EAST的每一個(gè)子系統(tǒng)，都需要更繁雜的系統(tǒng)來(lái)支持，而且需要各種新式的設(shè)計(jì)。
中國(guó)科學(xué)家克服困難。2006年，EAST實(shí)現(xiàn)了第一次“點(diǎn)火”——激發(fā)等離子態(tài)與核聚變。很快，它就實(shí)現(xiàn)了最高連續(xù)1000秒的運(yùn)行，這在當(dāng)時(shí)是前所未有的成就。
目前，EAST等實(shí)驗(yàn)裝置仍然繼續(xù)在等離子體的參數(shù)如溫度、密度、持續(xù)放電時(shí)間上取得突破，成為國(guó)際上同類(lèi)裝置優(yōu)先參考的樣板。
“我們的主要任務(wù)是對(duì)EAST空腔中等離子體做觀測(cè)和研究。”中科院等離子體所所長(zhǎng)李建剛介紹說(shuō)，圍繞EAST的科學(xué)家除了點(diǎn)火、等待、測(cè)量和計(jì)算，還要摸索未知的理論。
除了EAST，近年我國(guó)先后建成HT-7中型超導(dǎo)托卡馬克，HL-2A大中型常規(guī)導(dǎo)體托卡馬克。其中，HL-2A最高電子溫度達(dá)5500萬(wàn)攝氏度，也達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。
憑借出眾的技術(shù)成就，中國(guó)科學(xué)家正在國(guó)際熱核聚變實(shí)驗(yàn)堆（ITER）計(jì)劃中發(fā)揮核心作用。ITER是世界各大國(guó)合作的巨型全超導(dǎo)托卡馬克裝置，也是中國(guó)參與的最大國(guó)際科學(xué)計(jì)劃。
目前，根據(jù)同ITER組織達(dá)成的協(xié)議，中國(guó)承擔(dān)了ITER裝置近8%的采購(gòu)包，包括包層壁、線(xiàn)圈導(dǎo)體等12個(gè)任務(wù)，基本涵蓋了ITER核心關(guān)鍵部件。其中一些制造任務(wù)由中科院等離子體所承擔(dān)。由于具備全超導(dǎo)托卡馬克裝置的研制經(jīng)驗(yàn)，他們生產(chǎn)的ITER超導(dǎo)導(dǎo)體、屏蔽包層等部件的性能在合作七方中處于領(lǐng)先地位。
據(jù)介紹，近年來(lái)中國(guó)對(duì)核聚變能源研發(fā)投入幾乎成指數(shù)增長(zhǎng)，積極政策的導(dǎo)向使核聚變能源研發(fā)處于空前發(fā)展時(shí)期。（記者 高博）
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