據(jù)中央廣播電視總臺(tái)中國(guó)之聲《新聞超鏈接》報(bào)道，近日，中國(guó)新一代“人造太陽(yáng)”(HL-2M)裝置等離子體電流突破100萬(wàn)安培(1兆安)，創(chuàng)造了我國(guó)可控核聚變實(shí)驗(yàn)裝置運(yùn)行新紀(jì)錄，技術(shù)水平居國(guó)際前列。該裝置由中核集團(tuán)核工業(yè)西南物理研究院科研團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)、研發(fā)，該突破性進(jìn)展意味著我國(guó)核聚變研發(fā)距離聚變點(diǎn)火目標(biāo)邁進(jìn)重要一步。
新一代“人造太陽(yáng)”是一種怎樣的裝置?可控核聚變的原理是什么?我們距離實(shí)現(xiàn)可控核聚變發(fā)電還有多遠(yuǎn)?中核集團(tuán)核工業(yè)西南物理研究院聚變科學(xué)所108室主任助理鄭雪，帶我們一同探索中國(guó)“人造太陽(yáng)”的高光時(shí)刻!
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新一代“人造太陽(yáng)”新在哪里?
中國(guó)新一代“人造太陽(yáng)”(HL-2M)裝置并不像我們頭頂上的太陽(yáng)那么直觀，而是一種我國(guó)目前規(guī)模最大、參數(shù)最高的托卡馬克裝置。
鄭雪介紹，托卡馬克就是一種磁約束核聚變裝置，也是目前被科學(xué)家們統(tǒng)一認(rèn)為最有可能實(shí)現(xiàn)可控核聚變的裝置類型。
“人造太陽(yáng)”與其說(shuō)像太陽(yáng)，不如說(shuō)是像一個(gè)大號(hào)“甜甜圈”。鄭雪表示，托卡馬克中間是一個(gè)被線圈纏繞的環(huán)形真空管，通電后形成的強(qiáng)磁場(chǎng)可以把高溫等離子體控制在中間，從而達(dá)到核聚變反應(yīng)的條件。
托卡馬克裝置是世界各國(guó)都在研發(fā)探索的方向，而我國(guó)已在這方面逐漸實(shí)現(xiàn)“彎道超車”。
新一代“人造太陽(yáng)”一方面新在性能參數(shù)，它的等離子體電流突破100萬(wàn)安培(1兆安)，這也意味著我們朝著可控核聚變又邁進(jìn)了一大步。另一方面新在突破速度，2020年我國(guó)“人造太陽(yáng)”首次放電，到現(xiàn)在突破100萬(wàn)安培，進(jìn)展之快展現(xiàn)中國(guó)力量。
我們離可控核聚變還有多遠(yuǎn)?
核聚變作為解決人類能源危機(jī)的終極能源，雖然已經(jīng)花費(fèi)數(shù)十年的時(shí)間仍未實(shí)現(xiàn)發(fā)電，但各國(guó)還是不遺余力在參與這項(xiàng)研究。我國(guó)這次的新一代“人造太陽(yáng)”便是探索可控核聚變的重要一步，未來(lái)很多關(guān)鍵技術(shù)等待攻關(guān)。
新一代“人造太陽(yáng)”等離子體電流突破100萬(wàn)安培是一項(xiàng)重要的科研突破。鄭雪表示，實(shí)現(xiàn)核聚變，需要離子溫度、等離子體密度、能量約束時(shí)間三個(gè)變量都獲得顯著提升。
換句話說(shuō)，這次的突破意味著我們可以顯著提升等離子體密度極限和能量約束時(shí)間等一系列關(guān)鍵參數(shù)，向可控核聚變點(diǎn)火邁出重要一步。
未來(lái)，我國(guó)新一代“人造太陽(yáng)”將可以達(dá)到2.5兆安以上!鄭雪介紹，2.5兆安的數(shù)值目標(biāo)與我們裝置的設(shè)計(jì)參數(shù)與運(yùn)行能力有關(guān)。隨著等離子體電流能力的提升，意味著我們離聚變點(diǎn)火又進(jìn)了一大步。
鄭雪介紹，目前全球可控核聚變研究正蓬勃發(fā)展，根據(jù)現(xiàn)有的研究成果，國(guó)內(nèi)和國(guó)際上普遍認(rèn)為到本世紀(jì)中葉可以實(shí)現(xiàn)核聚變的商用。
中國(guó)隊(duì)可控核聚變的披荊斬棘之路!
新一代“人造太陽(yáng)”的突破不僅僅是技術(shù)上的突破，而且是核工業(yè)西南物理研究院科研團(tuán)隊(duì)奮斗精神的結(jié)晶。團(tuán)隊(duì)在可控核聚變領(lǐng)域的進(jìn)展，經(jīng)歷了一系列奮斗時(shí)刻與高光時(shí)刻。
鄭雪介紹，我們團(tuán)隊(duì)不僅是在技術(shù)上進(jìn)行攻堅(jiān)克難，而且還在技術(shù)上打破了外國(guó)的封鎖。同時(shí)，我們?cè)诔啥歼€遇到了多次地震、高溫限電、疫情封控等情況。
今年8月整個(gè)西南地區(qū)持續(xù)高溫，為了響應(yīng)政府的號(hào)召，科研團(tuán)隊(duì)暫停整個(gè)園區(qū)的施工及實(shí)驗(yàn)，讓電于民，所以所有研究進(jìn)度都因高溫限電而滯后兩個(gè)星期。
在剛恢復(fù)用電后，團(tuán)隊(duì)恢復(fù)了施工與實(shí)驗(yàn)，但幾天后又遇到成都疫情封控，不得不再次停下來(lái)。
鄭雪提到，為保證整體進(jìn)度，在全城靜默3天后，團(tuán)隊(duì)有一支7個(gè)人的靜默小分隊(duì)，他們?cè)谂c上級(jí)做好溝通后前往單位進(jìn)行閉環(huán)管理，這支小分隊(duì)在三天的時(shí)間里完成了500多道密封面的工作。
最終的時(shí)間節(jié)點(diǎn)擺在那里，整個(gè)科研團(tuán)隊(duì)都鉚足了勁，加班加點(diǎn)地干。有的科研人員在不到4個(gè)立方米的狹小空間內(nèi)，彎著腰去對(duì)接管徑只有250毫米的主管道。
鄭雪表示：“這都是我們團(tuán)隊(duì)在為著目標(biāo)努力奮斗，我們心里對(duì)這個(gè)目標(biāo)有著強(qiáng)烈的渴望，這個(gè)過(guò)程是非常艱辛，但最終的收獲讓我們感到很幸福?！?/p>
