我國「人造太陽」開啟新一輪實驗
2021年的最後一個月,在安徽省合肥市西郊董鋪水庫旁的科學島——中科院合肥物質科學研究院,有”人造太陽”之稱的全超導托卡馬克核聚變實驗裝置(EAST)再度開機運行。 本月初,新一輪實驗開始了。
新華社合肥12月21日電 題:向著「太陽」,再出發——我國「人造太陽」開啟新一輪實驗
新華社記者陳諾、徐海濤
中科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雲濤告訴記者,此次實驗建立在對上一輪實驗結果的總結以及對EAST輔助加熱等系統升級改造的基礎之上,目標是讓「人造太陽」向著更”熱”更”持久”發起衝擊。
萬物生長靠太陽,能不能在地球上造出一個「人造太陽」,實現人類源源不斷的清潔能源供應夢想? 20世紀中葉人類開始核聚變能源研究,20世紀70年代中科院成立了研究托卡馬克的課題組,並逐步在合肥等地布局設點。
高約11米,直徑約8米,重400餘噸,看上去像一個巨大的”罐子”——這就是EAST,彙聚”超高溫””超低溫””超高真空””超強磁場””超大電流”等尖端技術於一”罐”,用來類比太陽的核聚變反應機制。
2021年4月13日拍攝的全超導托卡馬克核聚變實驗裝置(EAST)。 新華社記者 周牧 攝
建成10餘年來,合計超過萬人次的中外科研工作者,在這個大科學裝置上合力衝擊”人造太陽”的夢想,先後實現了穩定的101.2秒穩態長脈衝高約束等離子體運行、電子溫度1億攝氏度20秒等離子體運行等國際重大突破。
在EAST控制大廳,每隔一段時間,警報燈閃爍,中央大螢幕上開始計時,計時結束后,左上角的一行數位就會增加。 “105689”,這是記者近日去採訪時,看到的”人造太陽”的實驗放電次數。 在今年5月28日淩晨,這個數字還是”98958″,也正是這次,EAST實現1.2億攝氏度101秒等離子體運行,創造新的世界紀錄。
2021年5月28日淩晨拍攝的實驗成功后的EAST控制大廳。 新華社記者 周牧 攝
“過去所裡都是把科研人員送到國外深造,如今越來越多外國學者來到科學島上’取經’。” 宋雲濤告訴記者,等離子體物理研究所開展”以我為主”的國際合作,成立國際聚變能聯合研究中心,已與30多個國家和地區建立合作交流關係,”在5年內將有至少300位世界各地科學家利用EAST開展研究工作。 ”
探索永無止境,「人造太陽」潛能無限,核聚變研究的衍生技術正在悄然改變我們的生活。 合肥的地鐵用上了等離子體空氣凈化器,「質子刀」正成為一項重要的癌症治療手段。 此外,太赫茲、磁懸浮列車、核磁共振等方面的應用正在開展。 宋雲濤介紹,他們牽頭成立合肥綜合性國家科學中心能源研究院,與一些高能耗企業合作,聯合開展”雙碳”等方面的成果轉化。
記者在控制大廳看到了EAST實驗運行負責人錢金平,21年前他大學畢業”登島”研究核聚變,見證了”人造太陽”從無到有的過程,如今又一次過上”朝七晚九”的實驗期生活。 “目前看,此輪實驗至少要持續到明年5月。” 錢金平告訴記者,就像運動員跑步,速度是逐漸提上來的,「如今EAST每天實驗放電超過百次,在不斷地升溫、放電過程中逐步檢測性能,最終達到最佳狀態。 ”
12月15日拍攝的EAST控制大廳。 新華社記者 張端 攝
目前,下一代「人造太陽」——中國聚變工程實驗堆已完成工程設計,聚變堆主機關鍵系統綜合研究設施正在建設。 如同中國神話傳說里的誇父,在宋雲濤等科技工作者看來,新的一年,”向著’太陽’,再出發”。