每經(jīng)編輯 孫志成 杜宇    

據(jù)央視新聞1月22日消息，1月20日，有“人造太陽(yáng)”之稱的國(guó)家重大科技基礎(chǔ)設(shè)施——全超導(dǎo)托卡馬克核聚變實(shí)驗(yàn)裝置（EAST），創(chuàng)造了新紀(jì)錄。這一位于安徽合肥的實(shí)驗(yàn)裝置，首次實(shí)現(xiàn)1億攝氏度1066秒穩(wěn)態(tài)長(zhǎng)脈沖高約束模式等離子體運(yùn)行。

據(jù)央視財(cái)經(jīng)，這是人類首次在實(shí)驗(yàn)裝置上，模擬出未來(lái)聚變堆運(yùn)行所需的環(huán)境，標(biāo)志我國(guó)聚變能源研究實(shí)現(xiàn)從基礎(chǔ)科學(xué)向工程實(shí)踐的重大跨越。

圖片來(lái)源：央視新聞

什么是 “人造太陽(yáng)”？它是一種模擬太陽(yáng)內(nèi)部核聚變反應(yīng)過(guò)程的裝置，通過(guò)控制和維持高溫等離子體運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)聚變反應(yīng)來(lái)釋放巨大的能量，從而有望徹底解決人類能源問(wèn)題，并深刻改變?nèi)祟惿a(chǎn)生活方式。核聚變能源具有原料豐富、安全高效、清潔低碳的獨(dú)特優(yōu)點(diǎn)，用它來(lái)發(fā)電可提供近乎零碳排放的清潔能源。舉個(gè)例子，一升海水中提煉出來(lái)的氘與另外一種原料氚經(jīng)過(guò)聚變反應(yīng)釋放出的能量，相當(dāng)于300升汽油燃燒的能量。

首次跨越1000秒大關(guān) 意味著什么？

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位于安徽合肥的全超導(dǎo)托卡馬克核聚變實(shí)驗(yàn)裝置EAST于2006年建成運(yùn)行，之后科研人員們一直在探索高參數(shù)穩(wěn)態(tài)長(zhǎng)脈沖高約束模式等離子體運(yùn)行，只有運(yùn)行時(shí)間更長(zhǎng)，才能夠創(chuàng)造出聚變反應(yīng)所需要的條件，從而實(shí)現(xiàn)較長(zhǎng)時(shí)間能量產(chǎn)出。

特別是聚變反應(yīng)達(dá)到億度千秒量級(jí)，就意味著人類首次在實(shí)驗(yàn)裝置上模擬出了未來(lái)聚變堆高效穩(wěn)態(tài)運(yùn)行必備的環(huán)境。為了實(shí)現(xiàn)這個(gè)目標(biāo)，科研團(tuán)隊(duì)在2012年、2016年、2023年分別跨越了30秒、60秒和403秒的穩(wěn)態(tài)長(zhǎng)脈沖高約束模式等離子體運(yùn)行的幾大難關(guān)，為這次跨越1千秒大關(guān)奠定了基礎(chǔ)。

據(jù)央視新聞，中國(guó)科學(xué)院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院等離子體所研究員 龔先祖：圍繞能夠真正地把聚變能為民所用，我們真正地利用聚變能，未來(lái)的反應(yīng)堆必須運(yùn)行在千秒量級(jí)以上。這個(gè)（實(shí)驗(yàn)）結(jié)果是EAST裝置的一個(gè)重大突破，也是磁約束聚變界研究的一個(gè)重大突破。

中國(guó)科學(xué)院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院副院長(zhǎng) 宋云濤：這是一個(gè)非常重要的里程碑，從此將從前沿的基礎(chǔ)研究轉(zhuǎn)向工程實(shí)踐，向聚變能應(yīng)用邁進(jìn)了一大步?！皟|度千秒”的難點(diǎn)在于，我們要把這一團(tuán)火，相當(dāng)于太陽(yáng)表面溫度的6到7倍，像火球一樣的等離子體運(yùn)速到上千秒，難度是非常難，這應(yīng)該是目前五十多年的研究中，從物理研究向工程實(shí)踐邁出的堅(jiān)實(shí)的一步。

宋云濤稱，EAST裝置就是所說(shuō)的中國(guó)人造小太陽(yáng)，是我國(guó)建成的世界上第一個(gè)全超導(dǎo)托卡馬克裝置，這里有很多的核心技術(shù)，也存在很多的技術(shù)挑戰(zhàn)，有超高真空、超大電流、超強(qiáng)磁場(chǎng)等很多這樣的技術(shù)攻關(guān)。通過(guò)這次實(shí)驗(yàn)，這幾年來(lái)，一直從100秒到400秒再到1000秒，這完全是由中國(guó)的磁約束核聚變團(tuán)隊(duì)來(lái)保持這樣的世界紀(jì)錄。在國(guó)際上排在第二方陣的，目前是在70秒到100秒，所以這一次能夠?qū)崿F(xiàn)1000秒，標(biāo)志著我國(guó)在高溫等離子體、高約束模等離子體、磁約束研究方面走到了世界前列。

實(shí)現(xiàn)“億度千秒”，接下來(lái)的目標(biāo)是什么？

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宋云濤表示，能持續(xù)的時(shí)間是非常重要的，但磁約束聚變研究就像馬拉松賽跑一樣，不僅要跑得快，還要跑得遠(yuǎn)。所以，接下來(lái)不僅在持續(xù)時(shí)間上，還要在等離子體密度、等離子體溫度等各個(gè)方面瞄準(zhǔn)未來(lái)聚變能的商業(yè)應(yīng)用，做進(jìn)一步的攻關(guān)研究。

可能會(huì)有很多人有這樣的疑問(wèn)，現(xiàn)在獲取電能的方式有很多種，為什么要投入這么大的精力研究核聚變發(fā)電這樣一個(gè)項(xiàng)目？最終是要解決什么問(wèn)題？未來(lái)通過(guò)聚變的方式獲取的能源或者能量，還可以用在哪些地方？

宋云濤表示，核聚變能源是一種清潔高效的能源，現(xiàn)在人類大部分使用的都是化石燃料，對(duì)于環(huán)境和人類的影響非常大。如果實(shí)現(xiàn)聚變能，對(duì)人類的環(huán)境是非常友好的。

宋云濤稱，人類第一次工業(yè)革命之前只有馬車，馬車只能把人類從一個(gè)村莊帶到另一個(gè)村莊；工業(yè)革命之后，有了火車、飛機(jī)，可以把人類從一個(gè)國(guó)家?guī)硗獾膰?guó)家。如果核聚變能源一旦實(shí)現(xiàn)，就能夠把人類從這個(gè)星球帶往另外一個(gè)星球，那么人類的星際航行就能夠?qū)崿F(xiàn)。

中宋云濤還表示，一旦實(shí)現(xiàn)核聚變能源商業(yè)應(yīng)用，一定會(huì)帶來(lái)人類文明的改變和生存方式的改變，會(huì)給生活方式帶來(lái)翻天覆地的變化。因?yàn)楝F(xiàn)在人類基本上使用的化石燃料，環(huán)境會(huì)遭受污染，而且化石燃料是有限的。一旦實(shí)現(xiàn)核聚變能源應(yīng)用，人類有了磁約束核聚變，再加上其他綠色能源，能夠進(jìn)行互補(bǔ)，可以讓人類環(huán)境更加美好。

編輯|孫志成 杜宇?蓋源源

校對(duì)|陳柯名

封面圖自視覺(jué)中國(guó)（圖文無(wú)關(guān)）

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