坪上村 首页
搞“人造太阳”:原先人家不带我们玩 现在是我们带着人家玩

1985年,美、苏、日和欧共体(欧盟前身)开始筹划建立可控核聚变国际合作项目(ITER),以便这些老牌发达国家能够掌握人类未来能源形势,继续保持技术优势。

很遗憾,那个时候由于我国国力有限,没有加入这个项目的机会。

但强国之间的所谓合作事实证明也是同床异梦。

由于后来苏联解体和欧美日内讧,且各自隐瞒自身关键技术等,这个计划一直没有实质性进展。直到2003年,世界再次面临能源危机,这个项目才再次被人提起。此时的中国,国力相比1985年已经空前提高,而且对先进技术的渴望也越来越强烈。因此,我国携可控核聚变研究的多年成果和经济实力,成为最先加入这个项目的国家。

可控核聚变国际合作项目(ITER)的目的,主要是建造一座托卡马克试验装置,让人类首次实现实验室中的可控核聚变。

原始的托卡马克装置有着其天然的缺点,因为托卡马克装置越是接近实用,需要的磁场就越大,而磁场越大,需要的电流也越大,这简直就是水和面问题的翻版。

但是,由于磁场线圈电阻的存在,使得电流增加到一定程度时,线圈的损耗会急剧增加,甚至会烧坏线圈。这个缺点差点判了托卡马克装置死刑,直到超导技术的出现,才解决这一问题。

国外使用超导线圈的托卡马克装置一共有三台,分别来自法国、俄罗斯和日本。但是这三台装置都只有水平线圈是超导的,而垂直线圈依然是常规线圈。这其中固然有成本的问题,但技术问题还是主要原因。

而世界上第一台全超导托卡马克装置是由我国科学家独立设计和建造的东方超环(EAST),俗称“人造太阳”,它是世界上最早的水平和垂直线圈均为超导线圈的托卡马克装置。不仅如此,东方超环还第一次采用了非圆形垂直截面,在不增加环形直径的前提下增加了反应体的体积;第一次采用了液氦无损耗的超导体系,实现了液氦这种昂贵冷却剂的高效利用;同时还是世界上第一个拥有主动冷却结构的托卡马克装置。

东方超环在2007年建成启动后,一举成为可控核聚变国际合作项目(ITER)最重要和最先进的试验装置,此后,各国科学家纷纷来我国开始科学试验。这也使得我国成为可控核聚变国际合作项目(ITER)的领导者。

东方超环是集我国五十多年可控核聚变研究之大成的装置,该装置自建成以来,就不断开创人类可控核聚变研究的新高度。

2012年,东方超环获得了超过400秒的2000万摄氏度高参数偏滤器等离子体,获得了稳定重复超过30秒的高约束等离子体放电,这改写了国际上最长时间的高温偏滤器等离子体放电和最长时间的高约束等离子体放电的纪录,标志着我国可控核聚变已经代表了国际可控核聚变研究的最高成就。

而本次“东方超环”在全球首次实现了5000万摄氏度等离子体持续101.2秒的长时间放电,再次创造了人类可控核聚变研究的新高度。

整理编辑:杨帆