中国“人造太阳”创世界纪录，未来几年或启动聚变工程试验堆

EAST的前世今生

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”，很多人耳熟能详。

一个一百万千瓦电站需要50万吨煤，核电站需要30吨核燃料。同样级别热核聚变电站仅需要100公斤重水和锂。相比于目前的核电站，热核聚变是非常安全的，因为聚变的产物只是氦气。资源是无限的，同时又是清洁的，所以长期以来被科学家认为是未来人类终极能源。

50年来，人类渴望在地球上实现太阳内部核聚变的模拟，期望能够把惊人的能量稳定地输送给电站。托卡马克是人们未来得以实现“完美能源”这一畅想的化身。

 “托卡马克最早是苏联人的发明”，中科院等离子所副所长宋云涛告诉科技日报记者，上世纪90年代初，我国用400万人民币的生活物资，向前苏联换来了当时价值1800万卢布的托卡马克装置。

 “我们花了一年半的时间把它全部拆掉，又花了两年的时间把它装起来，在这上面做了大量的实验。其他国家都做到几秒钟，我们在这个装置上面做到了1000万摄氏度持续60秒放电”，宋云涛告诉记者，热核聚变会产生上亿摄氏度高温的等离子体，比太阳中心部的温度还要高五六倍！它跟周边的材料是强相互作用，需要控制得非常精确，精确到零点几个毫米和零点几个毫秒以下，“否则的话，只要一偏心，碰什么烧什么。”

怎么才能实现“人造太阳”？科学家想了一个办法，就是把一团上亿摄氏度的等离子体火球，用磁场把它悬浮起来，跟周边的任何容器材料不接触，这个时候就可以对它加热、控制，进而实现“人造太阳”。

因为托卡马克产生磁场线圈是用常规的铜线做的，消耗了大量的能量，采用超导技术就比较容易得到聚变能量。在托卡马克的基础上，中科院等离子体所科研人员仅用10年时间，就自主设计和建造出世界上首个全超导托卡马克装置EAST。

 “东方超环”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等多项极限。

 “从设计到建设，都是我们自己做的，整个项目的国产化率达到90%以上，自研率在70%以上，同时还取得了68项具有自主知识产权的技术和成果。”宋云涛告诉科技日报记者，EAST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。“现在，科研人员正在对EAST进行全方位的升级改造，为新一轮物理实验做准备。”