2021年的最后一天，中科院合肥物质科学研究院传来消息：12月30日晚，该院等离子体物理研究所有“人造太阳”之称的全超导托卡马克核聚变实验装置（EAST）实现1056秒的长脉冲高参数等离子体运行，这是目前世界上托卡马克装置高温等离子体运行的最长时间。
EAST是国家发改委批准立项的国家重大科技基础设施，拥有类似太阳的核聚变反应机制，用来探索核聚变能源应用。核聚变能源的原材料在地球上几乎取之不竭，排放无污染，被视为“终极能源”。2021年12月30日晚拍摄的EAST控制大厅。（等离子体物理研究所提供）实现核聚变发电的两大难点是实现上亿摄氏度点火和稳定长时间约束控制。近年来，在合肥综合性国家科学中心等相关部门支持下，EAST进行一系列性能升级，本轮实验于2021年12月初开始。EAST装置实验运行总负责人龚先祖告诉记者：“2021年上半年，我们把电子温度1.2亿摄氏度等离子体维持了101秒，这次我们是把电子温度近7000万摄氏度的长脉冲高参数等离子体维持了1056秒，注入能量达到1.73吉焦。这是两个不同阶段的目标，千秒等离子体运行的实现，为未来建造稳态的聚变工程堆奠定坚实的科学和实验基础。”2021年12月30日晚，EAST控制大厅内的科研人员。（等离子体物理研究所提供）实验装置、实验堆、工程堆是瞄准聚变能商用不可逾越的步骤，经过国际社会70余年的共同努力，核聚变研究已从实验装置进入实验堆和工程堆“篇章”。目前，1兆安的等离子体电流、电子温度1亿摄氏度的等离子体、1000秒的连续运行时间，上述三个条件在EAST上已分别实现。“千秒量级等离子体运行再次挑战了世界托卡马克纪录，我们全面验证了未来聚变发电的等离子体控制技术，推动其从基础研究向工程应用迈进了一大步。”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说。据科研人员介绍，本轮实验至少持续到2022年6月，EAST科研团队将在未来聚变堆类似条件下，向更高参数稳态高约束等离子体运行等科学目标发起冲击。你肯定也有疑问，这么高 的温度是用什么装的，这个以前也介绍过，是一个被称为托卡马克的科学装置。利用它，人们就可以模拟太阳内部的核聚变反应制造能量。这个过程中的温度超过一亿摄氏度，地球上没有材料能够经受得住这么高的温度，而托卡马克装置把线圈像鸟笼一样排布，由此形成的环形均匀磁场，可以将等离子体约束并悬浮在环形空间内，从而实现可控核聚变。
事实上，能够制造出这个规模装置的国家并不多，除中国外，只有美国、日本等少数国家。科学家们描述，可控核聚变比人类登上火星还难，它涉及众多工程学、物理学、材料学等难题。第一壁指的是反应进行的环形空间内壁，这个部件直接面对上一亿摄氏度的燃烧的聚变等离子体，也被称作防火墙，让后面的部件不受到烧损。高级工程师谌继明花了八年的时间，做了上千次的实验，终于找到了适合做第一壁的材料。为了兼顾导热性能和性价比，谌继明最终的方案是采用铍、铜和不锈钢组合的方式。谌继明团队的研发和制造实力，同样吸引了世界的关注。2025年，由谌继明团队开发的第一壁将正式用于ITER项目，那是由中国、美国、欧盟、俄罗斯、日本、韩国、印度七方共同建造的一个核聚变实验堆，也是世界上最大的托卡马克装置，被称为当今世界规模最大、影响最深远的国际大科学工程。可控核聚变，被认为是解决未来能源的重要选择。中国人的计划是建造一座中国聚变工程实验堆CFETR，真正将可控核聚变产生的热量利用起来发电。到那时，人造太阳产生的近乎无限的清洁能量，将会最终解决能源与环境的平衡，带我们进入一个绿色发展的未来。
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