向著“太陽”，再出發——我國“人造太陽”開啟新一輪實驗

新華社合肥12月21日電 2021年的最后一個月，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。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云濤告訴記者，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”發起沖擊。

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，并逐步在合肥等地布局設點。

高約11米，直徑約8米，重400余噸，看上去像一個巨大的“罐子”——這就是EAST，匯聚“超高溫”“超低溫”“超高真空”“超強磁場”“超大電流”等尖端技術于一“罐”，用來模擬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余年來，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沖擊“人造太陽”的夢想，先后實現了穩定的101.2秒穩態長脈沖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，中央大屏幕上開始計時，計時結束后，左上角的一行數字就會增加。“105689”，這是記者近日去采訪時，看到的“人造太陽”的實驗放電次數。在今年5月28日凌晨，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日凌晨拍攝的實驗成功后的EAST控制大廳。新華社記者 周牧 攝

“過去所里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’。”宋云濤告訴記者，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系，“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癥治療手段。此外，太赫茲、磁懸浮列車、核磁共振等方面的應用正在開展。宋云濤介紹，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夸父，在宋云濤等科技工作者看來，新的一年，“向著‘太陽’，再出發”。