实习记者 | 马悦然

中国“人造太阳”核聚变实验装置再获重大突破。

据新华社消息，5月28日凌晨，中科院合肥物质科学研究院的全超导托卡马克核聚变实验装置（EAST）创造新的世界纪录，成功实现可重复的1.2亿摄氏度101秒和1.6亿摄氏度20秒等离子体运行。

这将此前创造的1亿摄氏度20秒原纪录延长了5倍，意味着向核聚变能源应用迈出重要一步。

EAST也被称为中国“人造太阳”，是中科院合肥物质科学研究院等离子体物理研究所自主研制的磁约束核聚变实验装置。

该装置是由国家发改委批准立项的“九五”国家重大科技基础设施，也是世界上第一个非圆截面全超导托卡马克。

它瞄准未来聚变能商用目标的关键科学问题，近几年来在高性能、稳态、长脉冲等离子体研究方面取得了多项原创性成果。

人类开发核能的途径主要有两条——重元素的裂变和轻元素的聚变。利用核裂变原理，人类已建造了几百个核电站，对于核聚变的利用却落后很多。

人类对聚变反应的控制主要是依靠一种环形容器，通过约束电磁波驱动，创造氘、氚实现聚变的环境和超高温，实现受控核聚变。这种装置被称为托卡马克，名字来源于其的关键词——环形（toroidal）、真空室（kamera）、磁（magnet）、线圈（kotushka）。二十世纪末，科学家们又将新兴的超导技术用于托卡马克装置，产生了超导托卡马克装置。

因为仿造的原理是太阳内部的热核聚变反应，业内将这种装置称为“人造太阳”。

实现核聚变发电的两大难点是实现上亿度点火和稳定长时间约束控制。

EAST此次实现1.2亿摄氏度101秒等离子体运行，是中国首次在国际上采用全金属主动水冷第一壁、高性能钨偏滤器等关键技术。

据新华社报道，EAST上的核心技术有200多项，采用了“超高温”“超低温”“超高真空”“超强磁场”“超大电流”等尖端技术。其总功率达34兆瓦，相当于约6.8万台家用微波炉一起加热。

2016年2月，中国EAST物理实验获重大突破，成功实现电子温度超过5000万度、持续时间达102秒的超高温长脉冲等离子体放电。

这也是当时国际托卡马克实验装置上电子温度达到5000万度持续时间最长的等离子体放电，标志着中国在稳态磁约束聚变研究方面继续走在国际前列。

2018年11月12日，EAST实现1亿摄氏度等离子体运行等多项重大突破，获得的实验参数接近未来聚变堆稳态运行模式所需要的物理条件，朝着未来聚变堆实验运行迈出了关键一步。

去年6月，中科院合肥研究院等离子体所启动EAST装置的升级改造工作，历时一年的升级改造全面提升了该装置性能，并在物理实验中攻克了稳态高功率加热、完全非感应的高电流驱动、高精度等离子体实时控制、高热负荷等离子体与壁材料相互作用等系列技术难题。

除了EAST，中国也在建设新一代“人造太阳”装置。

去年12月，中核集团宣布，新一代“人造太阳”装置——中国环流器二号M装置（HL-2M）在成都建成并实现首次放电。这标志着中国自主掌握了大型先进托卡马克装置的设计、建造、运行技术。

中核集团称，HL-2M装置是中国目前规模最大、参数最高的先进托卡马克装置，是国内新一代先进磁约束核聚变实验研究装置。