新安晚報 安徽網(wǎng) 大皖客戶端訊 數(shù)十年來，各國科學(xué)家建設(shè)各種俗稱“人造太陽”的核聚變實驗裝置，但一直無法實現(xiàn)。昨天，中科院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院等離子體所工作人員在接受本報記者采訪時表示，該所正在建設(shè)國家十三五大科學(xué)裝置聚變堆主機(jī)關(guān)鍵系統(tǒng)綜合研究設(shè)施，有望在2050年實現(xiàn)核聚變，并建成人類首個核聚變示范電站，屆時，人類將獲得取之不盡用之不竭的新能源。

什么是“人造太陽”

提起“人造太陽”，人們總是認(rèn)為神秘而遙遠(yuǎn)。它跟太陽有什么關(guān)系？能給人類帶來什么影響？昨天，中科院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院等離子體所工作人員在接受新安晚報、安徽網(wǎng)、大皖客戶端記者采訪時解答了疑惑。

“‘人造太陽’只是為了便于大眾理解的一種比喻說法，它并不能像真正的太陽那樣提供光和熱。只是它的原理跟太陽內(nèi)部進(jìn)行的核聚變反應(yīng)原理一樣，能讓氘和氚在超高溫條件下像太陽一樣發(fā)生聚變，產(chǎn)生大量能量。”

“通俗來說，‘人造太陽”就是從事核聚變研究的實驗裝置，它并不能直接發(fā)電，而是為了在前往建立核聚變示范電站的過程中發(fā)現(xiàn)一系列物理現(xiàn)象和解決一系列物理問題。”該工作人員介紹，位于合肥科學(xué)島上的中科院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院等離子體所建造的“人造太陽”是世界首個全超導(dǎo)托卡馬克核聚變實驗裝置。

能帶來無限能源

“研究核聚變最終目的就是建立核聚變示范電站后開發(fā)利用強(qiáng)大的核能。”工作人員介紹，“核聚變產(chǎn)生的能量有清潔、高效、原料豐富等優(yōu)點。”在核聚變過程中需要的兩個元素主要來源于海水中提取的氘和氫的另一種同位素氚。據(jù)科學(xué)家估計，1升海水中提取的氘可以產(chǎn)生的聚變能源相當(dāng)于300升汽油所產(chǎn)生的能量，全球海水中含有約45萬億噸氘，這些原料足夠人類繼續(xù)使用百億年。

除此之外，合肥物質(zhì)科學(xué)研究院在研究核聚變的過程中，也衍生很多對國民有益的項目。如合肥市政府與中科院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院合作共建的“合肥離子醫(yī)學(xué)中心”，能利用該院在超導(dǎo)、輻射生物、精確放療等領(lǐng)域的技術(shù)，用先進(jìn)的質(zhì)子、重離子治療系統(tǒng)治療癌癥。

合肥物質(zhì)研究院團(tuán)委副書記、等離子體所團(tuán)委副書記王青介紹，合肥地鐵2號線車輛里也安裝了中科院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院等離子體所與合肥中車軌道交通車輛有限公司共同研發(fā)的“應(yīng)用于軌道交通領(lǐng)域等離子體空氣凈化器”。該產(chǎn)品除了創(chuàng)新開發(fā)了免維護(hù)的結(jié)構(gòu)，還具有消除煙塵、消毒殺菌、除臭去味等功能。

2050年前有望實現(xiàn)

昨天，記者在合肥物質(zhì)科學(xué)研究院等離子體所EAST控制大廳上看到，電子屏幕的最上方顯示著一串?dāng)?shù)字84259，這串?dāng)?shù)字意味著截至5月8日，這個被稱為“人造太陽”的世界首個全超導(dǎo)托卡馬克核聚變實驗裝置自2006年開始，已經(jīng)試驗發(fā)射了84259次。

王青告訴記者，中國的核聚變研究是自上個世紀(jì)六七十年代開始的，起步比較晚但發(fā)展比較快，各項研究位于世界前列，在國際上的核聚變研究中已占有一席之地。“2017年，它成功實現(xiàn)了101.2秒穩(wěn)態(tài)運行，成為全球首個可以穩(wěn)定運行長達(dá)100秒以上的裝置。”

此外，中國還參加了目前全球規(guī)模最大、影響最深遠(yuǎn)的國際科研合作項目之一——“國際熱核聚變實驗堆計劃（ITER）”。其他六個參與方分別為：美國、歐盟、印度、日本、韓國、俄羅斯。“中國除了為項目提供部分資金，也承擔(dān)設(shè)計修改、部件制造等工作。”

目前，我國計劃建設(shè)一個能與國際熱核聚變實驗堆競爭的中國聚變工程實驗堆（CFETR），而整個中國聚變工程實驗堆的建設(shè)工作，預(yù)計2030年前后啟動，并有望在2040年至2050年間實現(xiàn)建立人類首個核聚變示范電站。

能為人類核聚變發(fā)展貢獻(xiàn)力量，提升中國的國際地位，這些讓合肥物質(zhì)科學(xué)研究院的工作人員感到十分驕傲。日前，合肥物質(zhì)科學(xué)研究院等離子體所“匠心聚合、質(zhì)量極限”核聚變大科學(xué)工程創(chuàng)新團(tuán)隊榮獲“中國青年五四獎?wù)录w”。這也是繼去年強(qiáng)磁場中心人才團(tuán)隊后，該院連續(xù)兩年獲得這個殊榮。

“今年是新中國成立70周年、五四運動100周年，也是中科院建院70周年，團(tuán)隊能獲得這個殊榮感覺到特別振奮人心，我們會帶著這份榮譽在推動核聚變示范電站建立的路上不斷地攻克各種難題。”王青說。（記者 項磊）