羽絨服、牛仔褲從蘇聯換來了中國第一個"人造太陽"

價值400萬元人民幣的羽絨服、牛仔褲能派上什麼用場？20多年前，它們換來了的中國的第一個“人造太陽”。

人類渴望在地球上模擬太陽內部的核聚變，期望能夠把其驚人的能量穩定地輸送給電站。託卡馬克是人們實現“完美能源”的希望，也被稱為“人造太陽”。

上世紀50年代開始，世界各國都在研製託卡馬克。90年代初，蘇聯已經着手開發第二代託卡馬克，有意把第一代裝置送給其他國家，這對於“零起步”的中國而言機會難得。時任中科院等離子體物理研究所所長的霍裕平院士提議，用牛仔褲、羽絨服和他們換！

於是，“我們用400萬人民幣的羽絨服、牛仔褲、瓷器等生活物資換來一個當時價值1800萬盧布的裝置。”中國工程院院士李建剛説。

經過三年半時間的拆解、改造，中國科學家在這個新裝置上實現了優於其他國家的實驗成績。但要實現核聚變，必須建造新一代全超導託卡馬克核聚變實驗裝置。

2006年9月，中國自主設計建造的世界首個全超導非圓截面核聚變裝置EAST建成，與國際同類實驗裝置相比，它在當時獲得四項世界“第一”，即使用資金最少、建設速度最快、投入運行最早、運行後獲得等離子放電最快。

由美、法等國在20世紀80年代中期發起的、旨在建立世界上第一個受控熱核聚變實驗反應堆的ITER計劃也正是在這時才將中國吸納為七方合作成員之一。

從“逐日”到“並跑”

海水中大量藴藏的同位素氘和氚在聚變成一個氦原子的過程中，能夠釋放出的巨大能量，和太陽產生光和熱的過程相似。如果人類掌握了核聚變能源，將擁有可使用上十億年的清潔能源。

因此，受控熱核聚變實驗裝置被人們稱之為“人造太陽”，是地球尋找能源出路的希望。被寄予最大希望的核聚變實驗方案叫“託卡馬克”——用超強的磁場約束高温的核燃料。

“人造太陽”這場追夢旅程是從上世紀50年代開始，那個時候全世界都在做託卡馬克。“中國擁有的第一個半超導核聚變裝置是上世紀九十年代，從國外引進後加以改造發展的。”中國工程院院士李建剛回憶。

科學家們花了一年半的時間把它全部拆掉，又花了兩年的時間把它裝起來，在這上面做了大量的實驗。中科院等離子所副所長宋雲濤説：“其他國家都做到幾秒鐘，我們在這個裝置上面做到了1000萬攝氏度持續60秒放電。”但要實現核聚變，我們必須造一個全超導託卡馬克。

“中國要有自主建造的核聚變實驗裝置！”1998年等離子體所成立團隊，目標是建設世界首個全超導非圓截面核聚變裝置EAST，它的中文名字“東方超環”寄予着中國科學界的巨大期望。

等離子體所成立12個研究室，兩個技術支撐中心，攻克一個個難關。絕緣子是核心部件，這種只有圓珠筆大小的部件需要幾百個，國外報價一個上千美元。科學家們咬咬牙：“太貴了，不信這個東西我們自己做不成！”。

於是，潘皖江博士帶領一個小組，歷時3年，終於將絕緣子研製成功。然而導體研製、水冷系統、精密加工……一個個難關，一次次失敗卻接踵而至。有的科學家在國外求解技術難點時，為了節約經費，寧願每天在冰天雪地裏走40多分鐘。年近古稀的老科學家高温中暈倒在實驗室，醒來第一句話就是問工作怎樣了……