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只为点亮一盏属于核聚变的灯 ——中国“人造太阳”EAST破纪录背后的2000多个日夜

中国能源产业发展网发布时间：

2023-04-24 11:15

“万老师，EAST实现了403秒的H模等离子体运行!”

“祝贺!祝贺!大家辛苦了!”

4月20日，科技日报记者来到中国科学院等离子体物理研究所，该所科普主管蔡其敏向记者展示了这段他与中国工程院院士万元熙的对话。

对话发生的时间是4月12日晚9点。当晚，有我国“人造太阳”之称的全超导托卡马克核聚变实验装置东方超环(EAST)成功实现稳态高约束模式等离子体运行403秒，创造了新的世界纪录。实验成功后的第一时间，蔡其敏便立即拿起手机，向一直关心我国磁约束核聚变事业的万元熙报告了这一好消息。84岁的万元熙也一直在等待这一消息，深夜还没有休息的他立刻“秒回”，致以祝贺。

403秒意味着什么?中国科学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介绍，其主要意义在于前面提到的“高约束模式”。托卡马克装置等离子体运行模式可以分为H高约束模式、L低约束模式以及超级I模式等。在高约束模式下，粒子的温度、密度都大幅度提升。长时间高约束模式运行，将为实现可控核聚变奠定坚实的物理基础。此前的高约束模式运行世界纪录，是EAST于2017年创造的101.2秒。EAST也是世界上第一个实现稳定高约束达到百秒量级的托卡马克装置。

自己的纪录要由自己破。2017年打破百秒大关后，EAST实验团队很快便将目标锁定在了400秒大关。500兆瓦聚变功率、高约束模式下维持运行时间超过400秒，是尚在建设中的国际热核聚变实验堆(ITER)计划首堆建成后的运行目标。EAST若能率先突破稳态高约束模式等离子体运行400秒，将为ITER计划做出无可替代的中国贡献。

4月8日，一个普通的周六夜晚。经过春节后两个多月的性能提升工作，EAST实验团队决定冲击400秒大关。实验启动，运行时长不断向上攀升，100秒、200秒、300秒……当数字逐渐逼近400时，实验人员却通过诊断系统发现了不对劲。“具有极高能量的粒子把EAST的内部金属部件打出了杂质，如果再继续实验可能会损坏设备，我们只能被迫中止运行。”蔡其敏告诉记者，最终这次实验的运行时长遗憾地停留在了360秒。

没有太多时间留给他们失落，在对设备进行检查准备后，实验团队决定在4月10日晚再次向400秒发起冲锋。当晚，包括宋云涛以及EAST物理实验总负责人龚先祖在内的科研人员，都聚集在了总控室，等待见证历史性时刻。然而数字在攀升过程中再次戛然而止，运行时长没有达到400秒。沮丧只在一瞬间降临过，所有人很快重新振作，排查原因、检查设备，为下一次冲刺做好准备。当晚蔡其敏离开总控室时已是第二天凌晨4时30分，他写下一条朋友圈，“夜已深，还有这么一群人”，配图是灯火通明的总控室和夜色笼罩下静悄悄的合肥科学岛。

经过一天的充足准备，4月12日晚，实验团队再次对400秒发起冲击。结果已经如大家所知，当运行时长的数字终于翻过400时，欢呼声仿佛就要掀翻总控室屋顶。宋云涛与龚先祖紧紧相拥，所有人都在鼓掌、欢呼，拿出手机给自己的家人、好友传递着这一刻的心潮澎湃。蔡其敏这样形容当时的心情，“那是内心压抑许久的痛快释放，这一刻我们等了太久。”凌晨3时，蔡其敏终于躺上床休息，但他仍在心中回味，细细咂摸、享受着这苦尽甘来的甜蜜滋味。

澎湃与激情只是短暂的，EAST所在的合肥科学岛很快恢复了往日的平静。这里碧水环绕、风景秀美，更像是一座不问世事的“桃花岛”。岛上生活着这样一群人，他们远离喧嚣、埋首攻关，只为点亮一盏属于核聚变的灯。每当有人问起“我们什么时候可以用上核聚变带来的不竭能源?”时，蔡其敏总会用他那不大的声音和坚定的语气回答：“再给我们一点时间，我们一定可以做到。”

来源：

科技日报

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