中国又在科技创新领域放 “大招” 啦!就在前不久,有 “人造太阳” 之称的全超导托卡马克核聚变实验装置(EAST)再创震撼佳绩,它成功实现可重复的 1.6 亿摄氏度持续 20 秒的等离子体运行,这一突破性成就瞬间刷爆科技圈,成为全球瞩目的焦点。
回首上世纪,我国核聚变研究刚起步时,面临着技术与经验的双重匮乏。那时,苏联在托卡马克装置研究上已稍有建树,咱们瞅准机会,在 70 年代末,将苏联已停机的托卡马克装置 T - 7 引入国内,一场艰难却意义非凡的改造之旅就此开启。中科院合肥物质科学研究院等离子体物理研究所的科研人员们,扎根在合肥蜀山湖畔,全身心扑在这台装置上。从线路的重新布局,到核心部件的优化升级,历经无数次试验、调整,克服重重困难,终于在 1994 年 12 月,让由 T - 7 改造成的超导托卡马克装置 HT - 7 首次成功获得等离子体,这标志着我国拥有了第一代超导托卡马克装置,正式在核聚变研究领域站稳脚跟,开启自主探索新篇章。
在 HT - 7 积累经验后,我国科学家大胆提出新的升级改造设想,“HT - 7U 全超导非圆截面托卡马克装置建设” 计划应运而生,2003 年 10 月,它正式更名为 EAST,也就是大名鼎鼎的 “东方超环”。这一项目从立项开始,就承载着无数期望,也面临诸多挑战。要知道,实现全超导、非圆截面这些创新设计,意味着要攻克超导材料、高精度制造、复杂系统集成等一系列 “卡脖子” 难题。没有现成经验可借鉴,国外技术封锁森严,咱们科研团队只能咬牙自己干。从 2000 年超导材料研制受阻,科研人员反复摸索,到 2006 年 EAST 正式建成,这期间,团队自主研发 68 项关键技术,建成 20 个大系统。EAST 这个直径 8 米、高 11 米的 “大家伙”,如同科幻巨构矗立,它集超高温、超低温、超大电流、超强磁场、超高真空等极端条件于一体,标志着我国核聚变研究凭借自主创新迈向世界前沿,此后更是一次次突破极限,不断刷新世界纪录。
这次 1.6 亿摄氏度持续 20 秒的突破,看似只是时间与温度的数字变化,实则意义非凡。一方面,在关键的高温时长指标上,相比以往有大幅跃升,这意味着我们对核聚变反应的控制更加精准、稳定,为未来建造商业核聚变反应堆积累了至关重要的稳态运行数据,让实用化核聚变发电向前迈进一大步;另一方面,稳态高约束模式等离子体运行时间的延长,代表着能量约束性能显著提升,能让更多燃料参与聚变反应,提高能量产出效率。长远来看,一旦 “人造太阳” 技术成熟实现商用,能源危机将迎刃而解,传统能源带来的环境污染,如温室气体排放、酸雨等问题也会随之消失,为地球生态的可持续发展筑牢根基,人类将步入清洁能源新时代,开启全新发展篇章。
咱们中国的 “人造太阳” 可不光是自己闷头搞科研,在国际舞台上那也是大放异彩,担当满满。国际热核聚变实验堆(ITER)项目,这个被誉为全球最大 “人造太阳” 的国际大科学工程,中国可是核心成员之一,自 2007 年正式加入 ITER 组织,咱们承担起 18 个采购包的制造重任,从关键的磁体支撑、磁体馈线系统,到复杂的气体注入、诊断系统等,都有 “中国造” 的身影。像中科院等离子体物理研究所研制的 ITER 大型超导磁体线圈 —— 极向场 6 号线圈,总重 400 吨,是世界重量最大、难度最高超导磁体之一,为 “点亮” 等离子体立下汗马功劳。中国团队凭借精湛技术与可靠交付,赢得国际赞誉,彰显大国担当,不断推动全球核聚变技术迈向新高度,为人类能源未来携手奋进。