中国核聚变装置突破极限 七年后将开建实验堆(图)

资料图：“东方小太阳”EAST进行第六轮升级

　　东方“小太阳”：与极限展开竞技赛

　　●EAST的母体里嵌入了中国科学家太多自主创新的成果：从设计到建设，整个项目的自研率在90%以上，取得了68项具有自主知识产权的技术和成果。

　　●中科院等离子体所已经不仅仅是聚变装置部件的提供者，更是不少国际核聚变实验装置的提供者与合作者。

　　1亿摄氏度，1000秒。这两个数字是盘桓在中国科学院等离子体研究所（以下简称等离子体所）核物理科学家和全球科学界面前的两座难以跨越的山峰。

　　因为要让核聚变为人类所利用，就意味着要把氘、氚的等离子体瞬间加热到1亿摄氏度，并至少持续1000秒，才能形成持续反应。而这正是等离子体所大科学装置“东方超环”（EAST）的使命。

　　如果说起EAST的学名大型非圆截面全超导托卡马克装置，可能没有多少人知道；但是如果提起“人造小太阳”，很多人都会竖起大拇指。

　　在这个集合了世界上多领域科研难题的平台上，等离子体所的核物理学家与国际科学界牵手，向一个个极限发出挑战，不断向全球未来能源研究的最高峰冲刺。

　　与极限竞技

　　日前，在等离子体研究所一个轰轰隆隆的实验大厅里，科研人员正围绕着一个三层楼高的庞然大物忙碌着。

　　“这是EAST的主机部分，高11米，直径8米，重400吨，主要用来探索实现聚变能源的工程、物理问题，为未来能源发展提供新思路。”等离子体所所长李建刚向参观大科学装置的一行人介绍说。

　　“当前，我国每年要烧100万吨煤发电，如果用核裂变代替煤电能源一年需要5吨铀，但用核聚变一年只要100公斤的重水。”他解释说。取自于海水的氘和氚元素不仅成本低，资源丰富，而且没有任何辐射，是安全和清洁的未来能源。

　　“EAST作为世界上第一个全超导非圆截面核聚变实验装置，集中了超高温、超低温、超大电流、超强磁场和超高真空五个极限。”等离子体所一位科研人员说。

　　每一个极限都是科研的高精尖难题，挑战极限就意味着开拓创新。从1996年至今，EAST的母体里嵌入了中国科学家太多自主创新的成果。

　　“从设计到建设，整个项目的自研率在90%以上，取得了68项具有自主知识产权的技术和成果。”李建刚说。近期，等离子体所刚刚被评为全国创新团队。

　　让 2000万摄氏度等离子体持续400秒，这是目前EAST取得的成绩，也是当前国际核聚变反应最好的成绩。“EAST必将对国际热核聚变实验堆计划 （ITER）及下一代聚变装置产生更多世界级的、独一无二的贡献。”在今年5月EAST第五次评估中，国际顾问委员会如是评价。

　　事实上，与全球规模最大的能源合作项目ITER相比，EAST只有其1/4大小。但麻雀虽小，五脏俱全，EAST的成功经验已经支撑了ITER的建设。如研制出可通过90千安电流的高温超导电流引线，使ITER致冷电耗每年减少2/3以上；证明ITER磁体电源设计方案存在的风险，并设计出新方案。

　　“目前，中国在ITER七方采购包进度中已成为第一位。在核聚变领域，中国人再也不是可有可无的‘小角色’。”李建刚自豪地说。现在，科研人员正在对EAST进行全方位的升级改造，为2014年新一轮的物理实验作准备。
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