（原標(biāo)題：羽絨服、牛仔褲換來了中國第一個(gè)“人造太陽”）

科技日報(bào)

有“人造太陽”之稱的全超導(dǎo)托卡馬克大科學(xué)裝置EAST本文圖均為科技日報(bào)微信公眾號圖（除署名外）

價(jià)值400萬元人民幣的羽絨服、牛仔褲能派上什么用場？20多年前，它們換來了的中國的第一個(gè)“人造太陽”。

人類渴望在地球上模擬太陽內(nèi)部的核聚變，期望能夠把其驚人的能量穩(wěn)定地輸送給電站。托卡馬克是人們實(shí)現(xiàn)“完美能源”的希望，也被稱為“人造太陽”。

上世紀(jì)50年代開始，世界各國都在研制托卡馬克。90年代初，蘇聯(lián)已經(jīng)著手開發(fā)第二代托卡馬克，有意把第一代裝置送給其他國家，這對于“零起步”的中國而言機(jī)會(huì)難得。時(shí)任中科院等離子體物理研究所所長的霍裕平院士提議，用牛仔褲、羽絨服和他們換！

于是，“我們用400萬人民幣的羽絨服、牛仔褲、瓷器等生活物資換來一個(gè)當(dāng)時(shí)價(jià)值1800萬盧布的裝置?！敝袊こ淘涸菏坷罱▌傉f。

經(jīng)過三年半時(shí)間的拆解、改造，中國科學(xué)家在這個(gè)新裝置上實(shí)現(xiàn)了優(yōu)于其他國家的實(shí)驗(yàn)成績。但要實(shí)現(xiàn)核聚變，必須建造新一代全超導(dǎo)托卡馬克核聚變實(shí)驗(yàn)裝置。

2006年9月，中國自主設(shè)計(jì)建造的世界首個(gè)全超導(dǎo)非圓截面核聚變裝置EAST建成，與國際同類實(shí)驗(yàn)裝置相比，它在當(dāng)時(shí)獲得四項(xiàng)世界“第一”，即使用資金最少、建設(shè)速度最快、投入運(yùn)行最早、運(yùn)行后獲得等離子放電最快。

由美、法等國在20世紀(jì)80年代中期發(fā)起的、旨在建立世界上第一個(gè)受控?zé)岷司圩儗?shí)驗(yàn)反應(yīng)堆的ITER計(jì)劃也正是在這時(shí)才將中國吸納為七方合作成員之一。

從“逐日”到“并跑”

海水中大量蘊(yùn)藏的同位素氘和氚在聚變成一個(gè)氦原子的過程中，能夠釋放出的巨大能量，和太陽產(chǎn)生光和熱的過程相似。如果人類掌握了核聚變能源，將擁有可使用上十億年的清潔能源。

因此，受控?zé)岷司圩儗?shí)驗(yàn)裝置被人們稱之為“人造太陽”，是地球?qū)ふ夷茉闯雎返南Ｍ?。被寄予最大希望的核聚變?shí)驗(yàn)方案叫“托卡馬克”——用超強(qiáng)的磁場約束高溫的核燃料。

聚變堆工作原理李建剛圖

“人造太陽”這場追夢旅程是從上世紀(jì)50年代開始，那個(gè)時(shí)候全世界都在做托卡馬克。“中國擁有的第一個(gè)半超導(dǎo)核聚變裝置是上世紀(jì)九十年代，從國外引進(jìn)后加以改造發(fā)展的?！敝袊こ淘涸菏坷罱▌偦貞洝?/p>

科學(xué)家們花了一年半的時(shí)間把它全部拆掉，又花了兩年的時(shí)間把它裝起來，在這上面做了大量的實(shí)驗(yàn)。中科院等離子所副所長宋云濤說：“其他國家都做到幾秒鐘，我們在這個(gè)裝置上面做到了1000萬攝氏度持續(xù)60秒放電。”但要實(shí)現(xiàn)核聚變，我們必須造一個(gè)全超導(dǎo)托卡馬克。

這是利用磁場對等離子進(jìn)行約束的托卡馬克裝置