“人造小太陽(yáng)”何日點(diǎn)亮

萬(wàn)物生長(zhǎng)靠太陽(yáng)。今天支撐人類社會(huì)運(yùn)轉(zhuǎn)的幾乎一切能源，從煤、石油、天然氣，到風(fēng)能、生物能，其本質(zhì)都是太陽(yáng)能，而太陽(yáng)上的能量來(lái)自其內(nèi)部的核聚變反應(yīng)。那有沒有可能讓人類首次在地球生物進(jìn)化史上，永久性地獲得取之不盡，用之不竭的能源呢？答案是有，并且已經(jīng)曙光初現(xiàn)了，這個(gè)曙光，就是核聚變，俗稱“人造小太陽(yáng)”。

核聚變被視為人類解決能源問(wèn)題的終極方案，因其技術(shù)難度之高，技術(shù)集成之復(fù)雜，所牽涉到的各類學(xué)科之深?yuàn)W，堪稱目前人類正在研究的最頂級(jí)的幾項(xiàng)技術(shù)之一。與其旗鼓相當(dāng)?shù)囊仓挥腥斯ぶ悄?、量子?jì)算機(jī)等夢(mèng)幻級(jí)的技術(shù)。像海水淡化、星際飛船這類工程，過(guò)去因耗能太大而令人們猶豫不決，而未來(lái)在可控核聚變能的支持下，都將得到更快發(fā)展。

然而，理想很美好，但實(shí)現(xiàn)起來(lái)并不容易。在地球上利用核聚變能，要求在人工控制條件下等離子體的離子溫度達(dá)到1億攝氏度以上。在地球上，沒有任何材料可以把1億度高溫的等離子體給直接包裹起來(lái)。不過(guò)這個(gè)問(wèn)題難不倒科學(xué)家，他們“無(wú)招勝有招”，想出了用強(qiáng)磁場(chǎng)作“容器”來(lái)禁錮高溫核聚變?nèi)剂系霓k法。但具體用什么裝置來(lái)實(shí)現(xiàn)，還要繼續(xù)探索。從20世紀(jì)50年代開始，英、美、蘇等國(guó)科學(xué)家前赴后繼，采用快箍縮、磁鏡、仿星器等不同的技術(shù)路線競(jìng)相推進(jìn)研究開發(fā)。競(jìng)爭(zhēng)延續(xù)到了20世紀(jì)60年代，最終由蘇聯(lián)科學(xué)家提出的托卡馬克方案異軍突起，效果驚人，國(guó)際聚變界的重點(diǎn)研究方向隨之轉(zhuǎn)向了托卡馬克。

當(dāng)世界的可控核聚變研究如火如荼時(shí)，中國(guó)“人造小太陽(yáng)”的建設(shè)也沒有掉隊(duì)。中國(guó)核聚變研究史上的重要里程碑，當(dāng)屬1984年中國(guó)環(huán)流器一號(hào)（HL-1）的建成。這是中國(guó)核聚變領(lǐng)域的第一座大科學(xué)裝置，它為中國(guó)自主設(shè)計(jì)、建造、運(yùn)行“人造小太陽(yáng)”培養(yǎng)了大批人才，積累了豐富經(jīng)驗(yàn)。從此，中國(guó)磁約束聚變一步步從無(wú)到有，從小到大，從弱到強(qiáng)。1995年，中國(guó)第一個(gè)超導(dǎo)托卡馬克裝置HT-7在合肥建成;2002年，中國(guó)建成第一個(gè)具有偏濾器位形的托卡馬克裝置中國(guó)環(huán)流器二號(hào)A（HL-2A）;2006年，世界上第一個(gè)全超導(dǎo)托卡馬克裝置東方超環(huán)（EAST）首次等離子體放電成功……近期，我國(guó)自主設(shè)計(jì)的核聚變實(shí)驗(yàn)裝置東方超環(huán)取得重大突破，在1億度超高溫度下運(yùn)行了近10秒。

如果能較長(zhǎng)時(shí)間維持1億度的高溫，那人類距離解決核聚變商業(yè)化應(yīng)用真的就不遠(yuǎn)了。面對(duì)可控核聚變這座人類能源的“圣杯”，我們究竟何時(shí)才能真正將之接引到人間呢？