準(zhǔn)備著，點亮“人造太陽”

游儀

多年來，中科院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院等離子體物理研究所EAST團隊，為實現(xiàn)人類開發(fā)利用核聚變能源的夢想，一直努力奔跑著，目標(biāo)直指在中國大地上點亮“核聚變發(fā)電的第一盞燈”。

今年，是丁銳加入等離子體物理研究所的第十六個年頭;歷經(jīng)多次實驗，他見證了EAST一次又一次突破極限。

人類為何要“造太陽”？“因為煤、石油、天然氣不可再生，終有一天會被耗盡。風(fēng)能、水能、太陽能等新能源，受限于天氣或地理環(huán)境，也難以完全滿足需要。”丁銳告訴記者，通過模擬太陽內(nèi)部核聚變原理，實現(xiàn)源源不斷的清潔能源供應(yīng)，是他一直以來的夢想。

懷揣同一個夢想，五湖四海的青年科學(xué)家們匯聚于此。丁銳的團隊，負(fù)責(zé)研究EAST實驗中等離子體與材料的相互作用，目的是延長材料的使用壽命。

90后徐國梁，高中時聽說我國全面開展國際熱核聚變實驗堆（ITER）計劃工作的消息后，就在心中埋下了科研報國的種子。3年前博士畢業(yè)，徐國梁成了科研團隊的一員。

作為應(yīng)用超導(dǎo)工程技術(shù)研究室副主任，入所10多年的秦經(jīng)剛承擔(dān)ITER采購包多個關(guān)鍵部件的研發(fā)。他告訴記者，“如果說EAST是研究核聚變能的基礎(chǔ)，ITER計劃則能讓中國‘人造太陽發(fā)出更多光和熱?！?/p>

要想實現(xiàn)穩(wěn)定強磁場環(huán)境，超導(dǎo)材料十分關(guān)鍵。一根超導(dǎo)線，既要擠壓纏繞，又得擁有一定的空隙率，這曾讓秦經(jīng)剛愁得吃不下飯：“曾經(jīng)請過國外專家，也是一籌莫展。要想滿足ITER裝置的要求，只能自主研發(fā)，不斷試驗！”

一次次嘗試，一次次調(diào)整方案，歷經(jīng)幾十次失敗，終于，團隊做到了讓銅線100%不斷線。中國制造的超導(dǎo)電纜，如期應(yīng)用到ITER計劃中，超導(dǎo)材料也開始量產(chǎn)，從進(jìn)口變?yōu)槌隹凇?/p>

為了搭建一個測量粒子的能譜設(shè)備，丁銳團隊花了3年時間：“這個設(shè)備能為EAST運行提供物理數(shù)據(jù)支撐。國際上沒人做，出于研究需要，我們就試著自己動手。”丁銳說，選用哪種探測器、如何進(jìn)行粒子收集，都靠大家一點點摸索，最終在2020年研發(fā)成功，并很快應(yīng)用在EAST上。

100秒、200秒、300秒……2021年12月30日，EAST實現(xiàn)了1056秒的長脈沖高參數(shù)等離子體運行，這是目前世界上托卡馬克裝置高溫等離子體運行的最長時間。

丁銳曾赴歐洲多個聚變研究中心學(xué)習(xí)、工作，“科學(xué)島”不少研究人員也都有類似經(jīng)歷?！斑^去是把科研人員送往國外深造，如今則有越來越多外國學(xué)者來‘島上。”徐國盛說，去年一年，外國學(xué)者以視頻形式遠(yuǎn)程參與的實驗就有幾十次。

丁銳和團隊一起，正向更高參數(shù)穩(wěn)態(tài)高約束等離子體運行發(fā)起新的沖擊;這個平均年齡只有35歲的科研團隊，期待著點亮核聚變的第一顆“人造太陽”……

（摘自《人民日報》2022年6月10日，有刪改/圖 槿喑）