前不久，在安徽合肥，有“人造太陽”之稱的全超導(dǎo)托卡馬克核聚變實(shí)驗(yàn)裝置（EAST）創(chuàng)造了新的世界紀(jì)錄。春節(jié)假期剛過，EAST團(tuán)隊(duì)的工作狀態(tài)如何？新的一年又有怎樣的目標(biāo)？未來真正實(shí)現(xiàn)可應(yīng)用的核聚變發(fā)電還有多遠(yuǎn)？

2月6日，記者來到合肥科學(xué)島，在EAST裝置大廳內(nèi)，技術(shù)人員戴著“小黃帽”緊張有序地進(jìn)行裝置的檢修、升級(jí)工作，為下一輪實(shí)驗(yàn)作準(zhǔn)備。

黃耀是中國科學(xué)院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院等離子體所的副研究員，也是EAST裝置運(yùn)行控制系統(tǒng)團(tuán)隊(duì)成員。假期一結(jié)束，他就立馬回到工作崗位，開啟“戰(zhàn)斗模式”。

“省委、省政府在科技創(chuàng)新方面作出部署，為一線科研工作者增添了信心動(dòng)力。”黃耀表示，新的一年，將繼續(xù)與團(tuán)隊(duì)一起加快研發(fā)緊湊型聚變能實(shí)驗(yàn)裝置的運(yùn)行控制系統(tǒng)。

提到年初EAST裝置的新突破，黃耀打開了話匣子：“為了實(shí)現(xiàn)此次突破，團(tuán)隊(duì)在多方面提升裝置的性能，比如提升加熱系統(tǒng)穩(wěn)定性、控制系統(tǒng)精準(zhǔn)性、診斷系統(tǒng)可靠性等，還解決了高參數(shù)等離子體集成運(yùn)行、第一壁熱與粒子排出等前沿問題。”

“未來磁約束聚變堆裝置至少要維持小時(shí)量級(jí)的反應(yīng)時(shí)間�！秉S耀告訴記者，“1億攝氏度”“1066秒”“高約束模式”的同時(shí)實(shí)現(xiàn)，意味著人類首次在實(shí)驗(yàn)裝置上模擬出未來聚變堆高效穩(wěn)態(tài)運(yùn)行必備的環(huán)境，標(biāo)志著聚變研究從前沿的基礎(chǔ)研究轉(zhuǎn)向工程實(shí)踐，是一次重大跨越。

EAST裝置之所以被稱為“人造太陽”，是因?yàn)槠鋼碛蓄愃铺�陽的核聚變反�?yīng)機(jī)制�！昂司圩兡茉淳哂性�料豐富、安全高效、清潔低碳的獨(dú)特優(yōu)點(diǎn)，用它發(fā)電可提供近乎零碳排放的清潔能源�！秉S耀說，核聚變的燃料之一氘在海洋中大量存在，一升海水中提煉出來的氘與另外一種原料氚經(jīng)過聚變反應(yīng)釋放出的能量，相當(dāng)于300升汽油燃燒的能量。

安全性高、能量密度高、資源豐富、環(huán)境友好，這些優(yōu)點(diǎn)讓可控核聚變成為未來能源的重要選擇，也成為世界各國研究和投資的焦點(diǎn)。包括中國在內(nèi)，全球都將“人造太陽”作為解決人類能源問題的“終極答案”之一。

為此，科學(xué)島團(tuán)隊(duì)已經(jīng)努力50余年，歷經(jīng)幾代人接續(xù)研發(fā)，EAST裝置匯聚“超高溫”“超低溫”“超高真空”“超強(qiáng)磁場(chǎng)”“超大電流”等尖端技術(shù)于一體，近百萬個(gè)零部件協(xié)同工作，擁有專利近2000項(xiàng)。

就長(zhǎng)脈沖高約束模運(yùn)行方面，EAST先后跨越60秒、100秒、400秒等重大里程碑。此次實(shí)現(xiàn)千秒億度高約束模式運(yùn)行，表明我國在磁約束高溫等離子體物理與工程技術(shù)研究方面走到了世界前列。

黃耀提到，在國內(nèi)，除合肥外，成都等也有布局磁約束核聚變方面的大科學(xué)裝置；在基礎(chǔ)物理研究方面，中國科大、浙大、大連理工等高校也在積極探索研究；此外，上海、廊坊和西安等地都有商業(yè)資本參與到聚變能源的建設(shè)中。

近年來，安徽著力打造聚變能源科創(chuàng)引領(lǐng)高地建設(shè)，世界首個(gè)全超導(dǎo)托卡馬克實(shí)驗(yàn)裝置（EAST）、聚變堆主機(jī)關(guān)鍵系統(tǒng)綜合研究設(shè)施（CRAFT）等裝置已形成覆蓋科學(xué)研究、工程集成、原型裝置的磁約束核聚變大科學(xué)裝置集群。圍繞創(chuàng)新鏈布局產(chǎn)業(yè)鏈，2023年11月，聚變產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟在合肥成立，已有1000多家單位攜手加快聚變關(guān)鍵核心技術(shù)攻關(guān)，加快布局聚變能源裝備、零部件、后市場(chǎng)全產(chǎn)業(yè)鏈。

“為了加速聚變工程化和商用化進(jìn)程，在合肥，緊湊型聚變能實(shí)驗(yàn)裝置（BEST）正如火如荼地進(jìn)行建設(shè)�！秉S耀介紹，BEST裝置將使用真實(shí)的原料氘和氚進(jìn)行可控核聚變反應(yīng)，計(jì)劃在2027年建設(shè)完成，并在全球首次演示聚變能發(fā)電。

發(fā)展聚變能源產(chǎn)業(yè)，既需要技術(shù)的不斷突破，也需要資本的有力保障，更需要給足發(fā)展時(shí)間和容錯(cuò)空間。未來真正實(shí)現(xiàn)可應(yīng)用的核聚變發(fā)電，還有多遠(yuǎn)？

“目前計(jì)劃通過‘三步走’，實(shí)現(xiàn)聚變能源的商業(yè)應(yīng)用�！秉S耀說，一是EAST裝置進(jìn)行科學(xué)實(shí)驗(yàn)探究，這部分基本完成。第二步是用3年到5年時(shí)間加快建設(shè)全超導(dǎo)緊湊型聚變裝置，實(shí)現(xiàn)能量的輸出大于輸入。第三步是計(jì)劃在2035年建成中國聚變工程實(shí)驗(yàn)堆，實(shí)現(xiàn)能量的輸出大于輸入20倍，開啟真正的聚變能源應(yīng)用，巨量清潔的聚變能將逐步服務(wù)千家萬戶。