在安徽合肥的科學(xué)島上，有一群不斷挑戰(zhàn)極限“造太陽(yáng)”的人。他們的目標(biāo)就是希望未來(lái)有一天，聚變能商用的“聚變能源夢(mèng)”在中國(guó)率先實(shí)現(xiàn)，早日用聚變能點(diǎn)亮一盞燈。
6月1日，中國(guó)“人造太陽(yáng)”現(xiàn)場(chǎng)。 吳蘭 攝
模仿太陽(yáng)聚變反應(yīng)原理造一個(gè)“太陽(yáng)”，被科學(xué)家們認(rèn)為是解決人類能源危機(jī)最佳方案，可為實(shí)現(xiàn)碳中和做出重要貢獻(xiàn)。
“這次EAST裝置實(shí)驗(yàn)實(shí)現(xiàn)了可重復(fù)的1.2億攝氏度101秒等離子體運(yùn)行。”龔先祖研究員6月1日在接受媒體采訪時(shí)說(shuō)，“這是EAST的第98958次放電，取得了上億攝氏度百秒量級(jí)的成果，標(biāo)志著中國(guó)在穩(wěn)態(tài)磁約束領(lǐng)域研究處于國(guó)際領(lǐng)先水平。”
6月1日，EAST控制大廳。 吳蘭 攝
龔先祖，EAST裝置實(shí)驗(yàn)運(yùn)行總負(fù)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。EAST是全超導(dǎo)托卡馬克裝置(東方超環(huán))的簡(jiǎn)稱，被稱為中國(guó)的“人造小太陽(yáng)”，近年來(lái)創(chuàng)造了多項(xiàng)托卡馬克運(yùn)行的世界紀(jì)錄，物理實(shí)驗(yàn)獲得的歸一化參數(shù)已接近未來(lái)聚變堆穩(wěn)態(tài)運(yùn)行模式所需要的物理?xiàng)l件。
“托卡馬克是在上世紀(jì)五十年代由前蘇聯(lián)人提出，經(jīng)過(guò)70年的全球科學(xué)家的共同努力，已經(jīng)在實(shí)驗(yàn)室驗(yàn)證了聚變能的科學(xué)可行性。”龔先祖說(shuō)，EAST可為國(guó)際熱核聚變實(shí)驗(yàn)堆ITER及未來(lái)聚變托卡馬克研究做出重要的實(shí)質(zhì)性貢獻(xiàn)，并進(jìn)而為人類開(kāi)發(fā)和最終使用核聚變能做出重要貢獻(xiàn)。
據(jù)介紹，目前，EAST裝置是國(guó)際上唯一具備與ITER類似加熱方式和偏濾器結(jié)構(gòu)的磁約束核聚變實(shí)驗(yàn)裝置，是唯一能在百秒量級(jí)條件上全面演示和驗(yàn)證國(guó)際熱核聚變實(shí)驗(yàn)堆ITER未來(lái)400秒科學(xué)研究的實(shí)驗(yàn)裝置。
“從2006年的首輪放電，EAST實(shí)驗(yàn)中所取得的每個(gè)重要數(shù)據(jù)都存于腦海中。”龔先祖介紹說(shuō)，“從第一次的新鮮好奇到這次擊案而起，真的難掩激動(dòng)之情。98958次放電相當(dāng)于走了98958步，盡管每一次只是一小步。但這次邁出未來(lái)核聚變能源應(yīng)用的重要一小步。”
“上億攝氏度高溫等離子體條件下連續(xù)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行是未來(lái)聚變發(fā)電的必要條件。”龔先祖坦承，如何能夠把上億攝氏度高溫等離子體運(yùn)行提升至百秒量級(jí)或者是千秒量級(jí)，能滿足未來(lái)聚變堆要求，仍然面臨著許多挑戰(zhàn)，而且難度和挑戰(zhàn)非常大。
“80后”的黃娟研究員是中科院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院等離子體所托卡馬克物理研究室副主任，從事托卡馬克診斷核物理方面研究。她說(shuō)：“EAST上有包括偏振干涉儀診斷等約70套診斷系統(tǒng)，就相當(dāng)于一個(gè)醫(yī)生，診斷攻關(guān)其中的關(guān)鍵物理技術(shù)難點(diǎn)。”
“EAST的每一步的關(guān)鍵突破，我都見(jiàn)證了。”黃娟說(shuō)，“聚變能商用的目標(biāo)實(shí)現(xiàn)起來(lái)還是很困難的，這次取得了重要成果是實(shí)現(xiàn)聚變能商用的一個(gè)階段性目標(biāo)，但這只是個(gè)起點(diǎn)，相信在年輕一代科研工作者的共同努力下，肯定能實(shí)現(xiàn)‘聚變能源夢(mèng)’。”
5月28日，EAST裝置物理實(shí)驗(yàn)實(shí)現(xiàn)了可重復(fù)的1.2億攝氏度101秒等離子體運(yùn)行和1.6億攝氏度20秒等離子體運(yùn)行，創(chuàng)造了托卡馬克實(shí)驗(yàn)裝置運(yùn)行新的世界紀(jì)錄。
