“夸父”逐日!“人造太陽”向未來
新華社合肥11月5日電 題:“夸父”逐日!“人造太陽”向未來
新華社記者陳諾、戴威
記者在安徽合肥科學島見到“人造太陽”時,恰逢夕陽給這個官方名稱為全超導托卡馬克核聚變實驗裝置(EAST)披上金色外衣。裝置艙門大開,身著白衣、頭戴藍帽的工程師們進進出出,頭頂龍門吊升降騰挪,腳下切割機嗡嗡作響。這幅火熱場景,正是中國聚變事業數年如一日執著追夢的縮影。

EAST升級改造現場。(新華社記者陳諾 攝)
萬物生長靠太陽,能否在地球上造一個“太陽”,模擬其聚變反應,實現人類的能源之變?科學家想到編織一個“磁籠子”容納高溫、高壓的聚變反應。這個裝置運行的時間是關鍵。聚變研究之初,我國老一輩科學家用生活物資換回國外裝置,在簡陋實驗室里手搓線圈、改造升級,運行時間僅以毫秒計。2006年,中國自主建成EAST裝置,當年實現3秒運行。
“十四五”時期,EAST先后實現穩態高約束模式等離子體運行101秒、403秒等世界紀錄。今年1月20日下午,EAST創造“億度千秒”世界紀錄,這意味著裝置以超過1億攝氏度的高溫穩定運行了1000秒,在實驗裝置上首次模擬出未來聚變堆運行所需的環境。
經過十余萬次實驗、一代代“夸父”的接力,中國聚變研究實現了從“跟跑”到“并跑”再到部分“領跑”的歷史性跨越。
EAST正在進行新一輪升級。“明年2月前,它將完成加熱系統和水冷系統的改造,繼續服務于新一代核聚變裝置的預研工作?!敝袊茖W院合肥物質科學研究院副院長、等離子體物理研究所所長宋云濤說,“在提高原始創新能力上持續用力,在突破關鍵核心技術、前沿技術上抓緊攻關,這個‘太陽’正年輕?!?/p>
循著“逐日”的足跡,記者一路向北,來到又一個大科學裝置——聚變堆主機關鍵系統綜合研究設施“夸父”園區,這里一場體系化攻堅正酣。

八分之一真空室。(新華社記者陳諾 攝)
2018年12月獲批開工建設以來,圍繞下一代“人造太陽”核心部件的研制,“夸父”園區將核心任務拆解成19個子系統,進行體系化攻關。目前總體工程進度已超過92%。
今年,“夸父”園區十余個流線型的廠房內,好消息接連不斷:6月低雜波電流驅動系統通過專家組測試與驗收;9月國產離子回旋加熱系統研制成功;10月世界最大環向場磁體線圈盒交付……
“夸父”園區11號廠房巨型的穹頂下,一個碩大的“橘子瓣”——八分之一真空室靜臥中央。未來,八個“橘子瓣”將精準拼接,構成下一代“人造太陽”的核心艙室?!皬念A研、研制、調試到正式建成并通過驗收,我們歷時十年攻關,形成40余項發明專利。”八分之一真空室及總體安裝系統負責人劉志宏自豪地說,最近幾個月,“橘子瓣”旁愈加熱鬧,偏濾器原型件給它裝上超強“盾牌”,遙操作系統測試平臺的機械臂徐徐展開,如夸父伸出巨臂,精準探入裝置內部進行檢測。
“夸父”園區中央,一座夸父雕像立于一座金屬山峰之上,他身體前傾,前后伸出雙臂,仿佛飛翔。遠處塔吊林立處,緊湊型聚變能實驗裝置(BEST)主機大廳已經封頂。就在今年國慶節當天,其首個關鍵部件實現“毫米級落座”,正式進入主機組裝階段。

“夸父”園區的夸父雕像。(新華社記者陳諾 攝)
“十五五”時期將是中國聚變能源發展的關鍵階段,從實驗堆到示范堆,從科學驗證到工程實現?!皬腅AST模擬實驗,到‘夸父’造部件,再到BEST演示發電,我們正穩步邁向聚變能商用發電?!彼卧茲o出了時間表:BEST裝置爭取2027年底建成,之后開展燃燒等離子體物理實驗,點亮第一盞燈。
聚變之光,悄然照進尋常百姓家。在醫療領域,超導質子治療系統憑借聚變衍生技術精準打擊腫瘤;在合肥的地鐵站,太赫茲安檢儀正守護人流——這項源自“人造太陽”監測技術的產品,已走進不少公共場所?!拔磥硖掌澾€將用于腦機接口、生物醫藥?!卑不罩锌铺掌澘萍加邢薰究偨浝硗鹾瓯闭f,“我們將全力以赴參與推動核聚變能成為新的經濟增長點?!?/p>
《中共中央關于制定國民經濟和社會發展第十五個五年規劃的建議》提出推動科技創新和產業創新深度融合。圍繞整個聚變能產業,合肥持續打造產業集群,涵蓋上游超導線材生產、中游主機設備制造、下游設計運營商等全產業鏈,覆蓋超導材料、磁體系統、真空設備等產業鏈環節。
暮色漸深,EAST控制大廳亮起燈火。大屏幕上“億度千秒”的紀錄下方,是那行科研人員最熟悉的提示:Waiting for next shot。這個見證了16萬次放電、屢破世界紀錄的大廳,記錄著每一次向著太陽的沖刺,也正在靜靜等待下一個邁向科技自立自強的關鍵突破。








