昨天，我們決咨委科技組的成員來到了位于成都雙流的西南核物理研究院，參觀中國環(huán)流器3號裝置，并在院里進行科技組工作的總結(jié)。
1985年的日內(nèi)瓦峰會上，由美國總統(tǒng)里根、前蘇共中央總書記戈爾巴喬夫共同提出，國際熱核聚變實驗堆計劃的倡議，共同建造全球最大的“人造太陽”。ITER計劃是目前全球最大、影響最深遠的國際科技合作項目之一。該計劃由中國、美國、俄羅斯、歐盟、日本、韓國、印度七方共同參與，中國承擔(dān)了其中約9%的制造任務(wù)。
和平利用核能，開展國際合作，是國際熱聚變的重大使命，國內(nèi)研究核聚變的主要兩個單位是成都的核工業(yè)西南物理研究院和合肥的中國科學(xué)院等離子體物理研究所。
西南核物理研究院的成果是：
中國環(huán)流二號包括中國環(huán)流器二號 A（HL-2A）和中國環(huán)流器二號 M（HL-2M）?
中國環(huán)流三號（HL一3）
中國環(huán)流器二號 A（HL-2A）
裝置概況：我國第一個具有偏濾器位形的大型托卡馬克裝置，利用德國 ASDEX 裝置主機 3 大部件改建而成。
最大環(huán)向磁場可以達到2.8T，等離子體電流為480kA? 。
2003年，成功實現(xiàn)第一次偏濾器位形運行；2009年，實現(xiàn)中國第一次高約束模（H 模）放電。
中國環(huán)流器二號 M（HL-2M）
目前我國體積最大、參數(shù)最高的先進托卡馬克裝置，由中核工業(yè)西南物理研究所自主設(shè)計建造。
溫度可達1.5億℃，電流容量增加到2.5兆安以上。
2023年12月4日竣工并實現(xiàn)首次放電，標(biāo)志著我國掌握了大型先進托卡馬克裝置的設(shè)計、建造和運行技術(shù)。
“中國環(huán)流三號”，是由新一代自主設(shè)計建造的“人造太陽”：
2020年12月4日，“中國環(huán)流三號”建成并實現(xiàn)首次放電。2022年10月，等離子體電流突破100萬安培。2023年7月，高功率中性束注入加熱系統(tǒng)首次實現(xiàn)功率注入；8月25日，首次實現(xiàn)100萬安培等離子體電流下的高約束模式運行；12月14日，面向全球開放。2024年6月13日，在國際上首次發(fā)現(xiàn)并實現(xiàn)了一種先進磁場結(jié)構(gòu)；11月，啟動新一輪物理實驗，數(shù)字孿生系統(tǒng)首次投入使用。
“中國環(huán)流三號“首次實現(xiàn)100萬安培等離子體電流下的高約束模式運行，突破了多項關(guān)鍵技術(shù)難題，是我國核聚變能開發(fā)進程中的重要里程碑，標(biāo)志著我國磁約束核聚變研究向高性能聚變等離子體運行邁出重要一步。其發(fā)現(xiàn)的先進磁場結(jié)構(gòu)，對提升核聚變裝置的控制運行能力具有重要意義，也為未來核聚變能源的應(yīng)用奠定了基礎(chǔ).
我與“人造太陽“”有個約會。我們有幸參加了核工業(yè)西南物理研究院的設(shè)計。1996年8月，設(shè)計院與核工業(yè)西南物理研究院組成聯(lián)合訪問團訪問德國，我以設(shè)計院領(lǐng)導(dǎo)的身份任團長。訪問團的任務(wù)就是現(xiàn)場測繪將從德國引進的ASDEX裝置（即以后的中國環(huán)流二號，HL一2A）的主要尺寸與參數(shù)要求，為國內(nèi)異地重建作準(zhǔn)備。這是一次嚴峻的考驗，從電子工程跨入核聚變工程，跨界幅度大，技術(shù)要求高，心里壓力空前大。在代表團與設(shè)計組同志們通宵達旦地努力下，在德方的配合下，我們終于在不太長的時間內(nèi)，取得了ASDEX異地搬遷設(shè)計所需的全部資料，為裝置的順利落并投入運行作出了重要貢獻。
這個裝置是龐然大物，瞬時產(chǎn)生的能量巨大，人們根本無法想象，因此，異地重建的設(shè)計任務(wù)是十分艱巨的，當(dāng)時德國的這次曲折經(jīng)歷寫成了散文《20年后再訪德國》而受到好評。如今，看到當(dāng)年的努力結(jié)出豐碩果實，作為曾經(jīng)奮斗的一分子，感到無比驕傲，無上榮光。
我與“人造太陽”有個約會。從那以后，我與“人造太陽”就有一種不解之緣，時刻關(guān)注中國環(huán)流系列研制的不斷進展，也去了合肥中科院等離子體物理研究所參觀，關(guān)注了“人造太陽”研究的每一個進展，弄清了成都核工業(yè)西南物理研究院與合肥中科院等離子體物理研究所在研究上的側(cè)重點：
合肥：全超導(dǎo)托卡馬克核聚變實驗裝置（EAST）是利用超導(dǎo)磁體產(chǎn)生強磁場，約束高溫等離子體，使其在環(huán)形真空室內(nèi)進行核聚變反應(yīng).
成都：中國環(huán)流三號也是磁約束核聚變裝置中的托卡馬克類型，其通過類似原理約束等離子體，但在具體的磁場位形、約束方式等細節(jié)上與 EAST 有所不同。
我與“人造太陽”有個約會。太陽約在46億年前，由一片巨大的分子云通過引力坍縮形成。從誕生起，它就一直通過核聚變發(fā)光發(fā)熱。
太陽的壽命約為100億年。太陽是地球上一切生命的源泉，沒有太陽，就沒有人類的一切。但太陽也是有生命期限的，現(xiàn)在太陽正值中年，還可以穩(wěn)定燃燒大約50億年。之后，太陽會膨脹成紅巨星，可能會吞噬水星、金星，甚至地球軌道也會被波及。最后，它會拋掉外層物質(zhì)，核心形成白矮星。
以后，人類怎么辦？我們要有對策，而希望就在于“人造太陽”的研究。目前，雖然“人造太陽”的研究，還處在探索階段，還沒有商業(yè)化運行的實際性突破，但研究工作正在一步步深化，希望之光已經(jīng)能看到，我們正在一步步逼近目標(biāo)，“人造太陽”的終極實現(xiàn)不會太遠了，離太陽消亡，我們還有足夠多的時間。假以時日，我們一定能夠取得重大進展，那時，“人造太陽”一定能夠橫空出世，造福人類，我們期待著。
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 2024.12.15
