加快“人造太陽”研發 記者探秘大科學裝置“夸父”

美好生活，勞動創造。勞動者以專注為經，以耐心為緯，織就段段華彩篇章。在羣山之巔，在地心深處，總會有一些人堅守在崗位，追光逐夢，向“新”而行。

近年來，我國重大科技基礎設施建設迎來快速發展期，一批大科學裝置建成運行。

在海拔4410米的海子山上，高海拔宇宙線觀測站“拉索”，作為世界上海拔最高、規模最大、靈敏度最好的超高能伽馬射線探測裝置，搜尋着看不見、摸不着的宇宙線。

在重巒疊嶂的喀斯特羣山之間，500米口徑球面射電望遠鏡“中國天眼”（FAST），仰望蒼穹、遠眺寰宇，將人類“視界”延伸到百億光年之外。

在地下700米深處，江門中微子實驗的液體閃爍體探測器，可以將微弱的電信號放大1000萬倍，捕捉有着“宇宙幽靈”之稱的中微子。

大科學裝置“夸父” 加快“人造太陽”研發

夸父逐日的神話我們都聽過，但今天我們要認識的大科學裝置“夸父”，不是助力逐日，而是助力“造日”。

太陽藴含着無盡的能量，內部源源不斷地發生着聚變反應，釋放能量，滋養萬物。

聚變能源具有原料豐富、安全高效、清潔低碳的獨特優點，聚變發電可提供近乎零碳排放的清潔能源，替代有限的化石能源，有望徹底解決人類能源問題。

人類要想實現利用核聚變能源，就需要建造出模擬太陽內部核聚變反應的裝置。顧名思義就是造出一個“太陽”，實現聚變發電。

為了開發利用聚變能源，我國在安徽合肥設計建造了大科學裝置——聚變堆主機關鍵系統綜合研究設施——“夸父”項目。這一設施可以為未來我國的聚變堆建設，提供技術支撐和大型研發測試平台。

“夸父”建設進入關鍵期 預計年底全面建成

目前“夸父”項目建設已經進入關鍵階段，預計將於2025年年底全面建成。

*總枱央視記者 褚爾嘉：*聚變研究對於我們未來能源替代具有重要意義，而這裏的科研人員們多年來就一直在為此做着不懈努力。

目前在安徽合肥科學島的聚變堆園區裏，已經有部分聚變研究的大型科研設施建成，一部分則已經通過驗收。

這座D形的裝置，它形狀酷似一個“橘子瓣”，這座大型裝置名字叫：聚變堆主機八分之一真空室及總體安裝平台，它是將於今年年底建成的聚變堆主機關鍵系統綜合研究設施“夸父”項目的重要組成部分。這座裝置的總高有20米，D形真空室的殼體高11米，主體部分採用的是超低碳不鏽鋼材料，總重達295噸。

在今年3月份，這座裝置已經通過專家組驗收。目前，科研人員在這裏開展的主要是調試、集成等工作。那麼這麼炫酷的造型到底是做什麼用的呢？科研人員介紹，之所以叫八分之一真空室，就是未來的聚變堆主機內部會有八個像這樣的裝置，圍成一個圓形的真空室。在這裏面把原料氘和氚加熱到上億攝氏度的高温，產生核聚變反應進行發電，可見這個裝置的重要性。它既要耐高温，強度也要高。目前國際上只有我們中國擁有這種大尺寸的類似裝置。

為了開展核聚變相關研究，實際上我國早已部署相關科研設施的建設。在合肥科學島，已經有大型科研裝置建成並投入運行，通過這些裝置，科研人員還取得了系列重要的科研成果。

例如，在距離我們這裏1公里外的國家重大科技基礎設施“人造太陽”全超導託卡馬克裝置EAST。這座大科學裝置在2006年就已經建成。“人造太陽”就是一種模擬太陽內部核聚變反應過程的裝置，通過控制和維持高温等離子體運行，實現聚變反應來釋放巨大的能量。多年來，科研人員一直在用它開展物理實驗。

就在今年年初，利用“人造太陽”EAST科研人員就成功實現了1億攝氏度1066秒的穩態長脈衝高約束模等離子體運行，刷新了託卡馬克裝置高約束模運行的世界紀錄，這就意味着人類首次在實驗裝置上模擬出了未來聚變堆高效穩態運行必備的環境，這是國際上該領域研究的一項重大突破。

不僅如此，就在我們聚變堆園區邊上，緊湊型聚變能實驗裝置BEST工程的總裝工作在這兩天也已經啓動。目前，該工程的物理設計、工程設計等工作已經完成，主體工程正在加快建設，未來建成後它將演示聚變能源發電。這座裝置我們可以理解為它是一個緊湊型的核聚變實驗裝置，科學家們就是要通過建這樣一個裝置，模擬未來商業化應用的聚變堆在運行時的各種狀況，也就是先建設一個樣本出來，為未來建設真正用於商業發電的大型聚變堆奠定基礎。

無論是已經建成的人造太陽EAST、還是今年年底前將完成建設的夸父項目，以及未來幾年將建成的BEST，合肥已經初步建成了聚變研究的裝置集羣。那麼這一系列大型科研裝置的建設及實驗研究，最終目的只有一個，就是加快我國聚變能源的開發，讓聚變能源早日走進千家萬户。我們離這個目標還有多遠呢？

問：目前我們夸父項目各系統建設進展如何？

*中國科學院等離子體物理研究所副研究員**王騰：*目前，“夸父”項目其他子系統也正在進行系統集成和調試。例如，我們正在研製的環向場原型線圈，將套裝在D形真空室外，用以產生約束高温等離子體的強磁場，這個線圈將在今年八月份完成子線圈研製並開始總裝。類似的項目在整個項目中共有19個課題，分佈在園區中各個廠房內，圍繞聚變堆不同的核心部件開展關鍵技術攻關。

整體看，我們“夸父”項目將在今年底全面建成，建成後，它將是國際聚變領域參數最高、功能最完備的綜合性研究及測試平台，將為聚變實驗堆和工程堆核心部件的研發及建設保駕護航，為我們國家能源、信息、健康、環境等交叉前沿領域提供研究平台和強大的技術支撐。

問：什麼時候聚變能源可以走進千家萬户呢？

*中國科學院等離子體物理研究所副研究員**王騰：*我們當前研究主要集中在基礎實驗研究和工程技術驗證階段，且取得了良好成果，但聚變研究是一個持續攻關的過程，需要幾代科研人員幾十年的接續奮鬥，預計十年內能夠進行聚變發電演示，未來二十到三十年能夠真正走進千家萬户，實現聚變能商用。