在安徽省合肥市,中國科學院合肥物質科學研究院內矗立著一座被稱作“人造太陽”的科研裝置——全超導托卡馬克核聚變實驗裝置(EAST)。這座形似巨型圓柱的設備高約11米、直徑8米,總重超過400噸,其核心使命是探索可控核聚變技術,為人類開辟清潔能源新路徑。
記者在現場看到,身著統一工裝的科研人員頭戴黃色安全帽,正在對設備進行細致檢修。盡管EAST的外觀與太陽相去甚遠,但其內部通過模擬太陽核心的核聚變反應,能夠產生持續穩定的能量輸出。據中國科學院等離子體物理研究所副研究員王騰介紹,該裝置通過磁約束技術實現氫同位素在超高溫條件下的聚變反應,釋放的能量未來可轉化為電力、熱能或氫能,逐步替代傳統化石能源。
“傳統能源的有限性迫使我們尋找替代方案。”王騰指出,煤、石油等化石燃料不僅儲量有限,且燃燒過程會產生大量碳排放。而EAST所代表的核聚變技術,其燃料氘可從海水中提取,幾乎取之不盡,且反應過程不產生溫室氣體,被視為解決能源危機的關鍵突破口。
今年1月,EAST創造了新的世界紀錄:首次實現1億攝氏度等離子體持續運行1066秒,標志著我國在聚變能源研究領域從基礎科學邁向工程實踐。這一突破為后續緊湊型聚變能實驗裝置(BEST)的研發奠定了基礎。根據規劃,BEST將于2027年建成并首次演示聚變發電,推動核聚變技術從實驗室走向實際應用。
王騰透露,BEST項目建成后將進入工程調試階段,隨后開展物理實驗。屆時,科研人員有望見證“燃燒等離子體”的誕生,甚至實現聚變能轉化為電能的歷史性時刻——“點亮第一盞燈”。這一過程不僅需要突破技術瓶頸,更需驗證系統運行的穩定性和經濟性。
作為全球首個全超導托卡馬克裝置,EAST由我國科學家自主設計建造,為穩態近堆芯聚變物理和工程研究提供了關鍵實驗平臺。其成功運行使我國率先掌握新一代先進全超導托卡馬克技術,為磁約束核聚變研究的深化、技術水平的提升以及高端人才的培養創造了重要條件。目前,該裝置已吸引全球科研團隊參與合作,推動國際聚變能研究邁向新階段。