镜头连中外·第51辑 | 探索无止境——携手攻关“人造太阳”

镜头连中外·第51辑 | 探索无止境——携手攻关“人造太阳”

从古至今，人类对太阳的奥秘有着共同的探求。如今，不懈追寻化作科研动力，模拟太阳核聚变而诞生的"人造太阳"，正点亮人类共同向往的清洁能源之梦。

在法国南部小镇圣保罗-莱迪朗斯，一组几何形在建厂房颇具科幻感。多国科学家和工程师们在这里攻坚克难，建造国际热核聚变实验反应堆（ITER）。

图1：在法国圣保罗-莱迪朗斯拍摄的国际热核聚变实验反应堆（ITER）的建造厂房。

图2：在位于法国圣保罗-莱迪朗斯的国际热核聚变实验反应堆（ITER）的建造厂房外，中国、欧盟、印度、日本、韩国、俄罗斯、美国七个参与方的旗帜和ITER组织的旗帜迎风飘扬。

该装置又有"人造太阳"之称，将模拟太阳内部的核聚变过程，探索聚变能发电的科学和工程技术可行性，为人类寻找无尽清洁核聚变能源奠定坚实的科学和工程基础。

ITER的"心脏"——托卡马克装置，重达2.3万吨，相当于三个半埃菲尔铁塔，包含近百万个组件。

图3：在法国ITER项目建设现场拍摄的安装中的托卡马克装置。

2006年，中国正式成为ITER计划参与方。2019年，中核集团中国核电工程有限公司牵头，中方与法国法马通公司组成中法联合体，与ITER组织签署主机安装一号合同，标志着中国开始深度参与托卡马克核心设备的安装。

图4：2006年11月21日，时任中国科技部部长徐冠华（中）在法国总统府爱丽舍宫出席仪式，代表中国政府在ITER计划联合实施协定及相关文件上签字。

图5：2021年4月，中国研制的PF6超导磁体线圈在法国ITER项目现场吊装。

图6：2023年11月24日，在法国圣保罗-莱迪朗斯，中法联合体ITER项目总指挥、中核欧洲公司总裁邰江介绍ITER托卡马克装置的重点系统和设备及其安装的最新进展。

同时，中方也在推动自身的聚变研究。在安徽合肥科学岛，中国科学院合肥物质科学研究院等离子体物理研究所的全超导托卡马克核聚变实验装置（EAST）是中国自主设计的"人造太阳"。

图7：位于安徽省合肥西郊的科学岛，全超导托卡马克核聚变实验装置（EAST）就在这座岛上（无人机照片）。

图8：2006年5月26日，参加第十七届受控聚变装置中等离子体与壁相互作用国际会议的近400名专家在合肥科学岛参观EAST。

从上世纪七十年代开始，EAST历经几代中国科研工作者接力研发，于2006年全面建成。这里正开展的研究与实验成果数次刷新世界纪录。

图9：2023年4月12日，EAST创造新的世界纪录，成功实现稳态高约束模式等离子体运行403秒。

图10：2023年4月12日，在EAST控制大厅，EAST物理实验总负责人龚先祖（右）和中科院合肥物质科学研究院副院长、等离子体物理研究所所长宋云涛在实验成功后庆祝。

距EAST不远处，一个新大科学装置——"夸父"（CRAFT）正在建设中，学名为"聚变堆主机关键系统综合研究设施"，是国家"十三五"重大科技基础设施。

图11：聚变堆主机关键系统综合研究设施（CRAFT）园区（无人机照片）。

图12：工作人员在搭建CRAFT1/8真空室及总体安装实验平台。

CRAFT以"夸父"为中文名，不仅是精准的音译，还寄托着科研工作者不畏艰险向往光明的信念。在"夸父"园区宽阔的厂房里，170余家国内外合作单位的1000多名建设者正奋力攻关一系列科研与工程技术难题。

图13：5月19日，CRAFT园区举办公众科学日活动。

截至2024年5月，"夸父"主体工程已经从子系统的实验室研发测试阶段进入关键部件的研制和现场集成及调试阶段，总体进度已达70%，预计将于2025年底建成。据了解，中国下一代"人造太阳"——中国聚变工程实验堆（CFETR）已完成工程设计，而为建设CFETR研究聚变堆主机关键技术并搭建综合性研究平台，正是"夸父"的主要使命。

"人造太阳"始于烂漫想象，行于耕耘细作，向着远大前程，中外科研人员矢志追梦、探索不止。

本文原文来自新华社