科技日報記者 高博
“等離子體中心電子溫度達到1億度。”短短一句話讓網友興奮了。11月12日，中科院等離子體物理研究所發佈消息，EAST核聚變裝置在2018年實驗中再破紀錄。
這是有“人造太陽”之稱的全超導託卡馬克大科學裝置EAST。新華社發（馬啟兵 攝）
核聚變就像氫彈爆炸或太陽內部反應，溫度超高，一般容器沒法盛放。被寄予最大希望的核聚變實驗方案叫“託卡馬克”——用超強的磁場約束高溫的核燃料。EAST又稱東方超環，是中國研製的世界第一個非圓截面全超導託卡馬克。它外形像一個甜甜圈，它使用超導體，以最小的能耗獲取最強的磁場。
EAST近年來一直走在國際競爭最前列，在高性能、穩態、長脈衝等離子體研究方面成績傲人。比如去年EAST創造了“101.2秒高約束模等離子體運行”的穩定時間世界紀錄，就引起輿論熱議。
“描述等離子體的參數很多，比如穩態運行時間、密度、電子溫度、離子溫度等等，都很重要，我們希望所有的參數同時提高。”中科院等離子體物理研究所所長萬寶年說，“這次大家關注的‘1億度‘是電子溫度。媒體喜歡簡化成‘等離子體溫度1億度‘，實際上除了電子溫度還要看離子溫度。”
氘和氚發生聚變需極高溫度（氫彈用原子彈起爆來點燃）。高溫下，物質離散成較輕的電子和較重的原子核-離子（這也是它能被磁場約束的原因）。萬寶年說，電子和離子的溫度有差異，要用不同技術分別加熱，用不同技術分別測量。
此次等離子體中心電子溫度達到1億度，主要歸功於電子迴旋與低雜波協同加熱兩項技術。
科研人員在進行EAST裝置內部檢查。資料圖。新華社發（馬啟兵 攝）
“EAST就好比一個爐子，要讓它的內部足夠熱。一要提高加熱效率，二要讓熱量更慢跑出去。“萬寶年說。”爐子越大，越容易提升核心溫度。EAST比較小，實現電子溫度1億度比較難；將來ITER（國際熱核聚變反應堆）用同樣的辦法實現2億度，就容易多了。“
萬寶年說：“實驗在8月份就已經完成，但當時沒有立即發佈，因為確保數據準確需要重新校核所有的測量設備和大量計算。一個手段測量出來的數據，需要用其它手段的測量來驗證，並且多種手段的測量結果經過物理計算要自洽。“
“得到實驗結果時，我並沒有太激動，因為這是預料之中的。“萬寶年說，”這次的實驗是我們長期計劃中一個點上的階段性成果。我們更加關注的等離子體綜合指標的提升，這個科學價值更高，對未來聚變堆的借鑑意義也更大，但因為太專業，大家對此不是太關注。“
值得注意的是，今年實驗中，EAST蘊含的能量創了紀錄，它通過優化穩態射頻波等多種加熱、電流驅動技術在高參數條件下的耦合，以及先進等離子體控制技術，實現加熱功率超過10兆瓦，等離子體儲能增加到300千焦。
相關研究成果是10月下旬在印度舉辦的第27屆國際聚變能大會上公佈的，國際同行給予高度評價。11月12日消息在國內發佈後被廣為轉發。
EAST此次實驗的“射頻波加熱、低動量注入、鎢偏濾器“等技術的組合，將為ITER和正在設計中的中國聚變工程實驗堆CFETR提供重要的實驗依據與科學支持。
ITER是2006年成立的國際最大科學合作項目，旨在為未來的聚變發電廠示範。作為合作方之一，中國未參與ITER的設計。ITER前期進度較慢，受到質疑。
中法科學家見證EAST遙操作維護系統調試成功。資料圖
2007年參與ITER計劃後，中國承擔製造一些關鍵部件，則高效按期完成，廣受讚譽。如反應器抗強輻照的內層；有強大的阻氚塗層的送氘系統；特種不鏽鋼，等等。這些技術都可用於中國自己的聚變堆。
除了EAST，中國著名的核聚變實驗裝置還有核工業西南物理研究院的中國環流器。中國的聚變研究自有優勢：EAST長時間穩定運行領先世界，中國環流器在等離子體加料等方面很有經驗。
中國工程院院士李建剛在一年前的ITER回顧會議上曾表示，中國已具備從堆芯到工程所有環節的設計能力。
計劃中的CFETR是集全國智力的下一代聚變堆。中國工程院院士萬元熙介紹說，CFETR的任務是在ITER和未來的核聚變電站之間架起橋樑。CFETR被期望在後期階段實現“Q大於25”的目標，即每消耗1份能量，釋放出25份能量；而ITER的目標是Q大於10。
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