新華社合肥2月17日電(記者陳諾、戴威)16日的央視春晚合肥分會(huì)場(chǎng),一座夸父雕像“活”了過來,伸出巨手,與演員擊掌,讓人耳目一新。年過八旬的中國工程院院士萬元熙亮相合肥分會(huì)場(chǎng),透露了一個(gè)期許:“核聚變的‘太陽’,必將點(diǎn)亮萬家燈火?!逼聊磺暗挠^眾們,也對(duì)這個(gè)“太陽”充滿了好奇。
Q:天上明明有太陽,這又是個(gè)啥“太陽”?
A:原來,這說的是俗稱“人造太陽”的可控核聚變裝置。
萬物生長靠太陽,而太陽的能量來自其內(nèi)部的核聚變反應(yīng)——在極高溫度和壓力下,氫原子聚變成氦原子并釋放出巨大能量。
人造太陽正是要模擬太陽的聚變反應(yīng)??茖W(xué)家找到的模擬方法不少,其中有一種名為“托卡馬克”的裝置,它利用磁約束來實(shí)現(xiàn)受控核聚變,猶如一個(gè)螺旋形“磁跑道”,鎖住高溫等離子體,達(dá)到核聚變目的。
這是人類對(duì)能源的終極夢(mèng)想:安全、清潔、幾乎無限。核聚變能原料豐富,比如來自海水中氫的同位素氘和氚。一升海水里提取的氘,聚變產(chǎn)生的能量相當(dāng)于300升汽油。
Q:我們的核聚變研究進(jìn)行得咋樣?
A:這個(gè)夢(mèng),中國正把它一步步“拽”進(jìn)現(xiàn)實(shí)。
20世紀(jì)70年代,聚變研究之初,萬元熙等我國老一輩科學(xué)家用生活物資換回國外裝置,在簡(jiǎn)陋實(shí)驗(yàn)室里手搓線圈、改造升級(jí)。
2006年,中國科學(xué)院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院等離子體物理研究所自主建成全超導(dǎo)托卡馬克核聚變實(shí)驗(yàn)裝置(EAST),這個(gè)形似巨罐的大家伙有20多個(gè)子系統(tǒng)、近百萬個(gè)零部件,擁有核心技術(shù)200多項(xiàng),集“超高溫”“超低溫”“超強(qiáng)磁場(chǎng)”“超高真空”“超大電流”等極端條件于一身。
近年來EAST實(shí)驗(yàn)屢破世界紀(jì)錄,2025年1月,其實(shí)現(xiàn)“億度千秒”高質(zhì)量“燃燒”,這是人類首次在實(shí)驗(yàn)裝置上模擬出未來聚變堆運(yùn)行所需環(huán)境。2025年3月,位于四川成都的人造太陽“中國環(huán)流三號(hào)”首次實(shí)現(xiàn)原子核和電子溫度均突破1億攝氏度,標(biāo)志著中國可控核聚變技術(shù)取得重大進(jìn)展。
Q:啥時(shí)候點(diǎn)亮“第一盞燈”?
A:目前距離造出真正有實(shí)用價(jià)值的“人造太陽”,還有很長的路。尤其重要的是,反應(yīng)堆的配套設(shè)備,需要不斷打磨,與核心技術(shù)一道精進(jìn)。
春晚合肥分會(huì)場(chǎng),夸父雕像的巨手擊掌讓人記憶猶新。
這座雕像位于一個(gè)名為“夸父”的大科學(xué)裝置園區(qū)——聚變堆主機(jī)關(guān)鍵系統(tǒng)綜合研究設(shè)施,這里是為下一代“人造太陽”研制核心部件的地方。
“夸父”園區(qū)11號(hào)廠房巨型的穹頂下,一個(gè)碩大的“橘子瓣”——八分之一真空室靜臥中央。未來,八個(gè)“橘子瓣”將精準(zhǔn)拼接,構(gòu)成下一代“人造太陽”的核心艙室。
節(jié)目中充滿未來感的場(chǎng)景,正是在“夸父”園區(qū)的曦和樓錄制的。羲和是中國上古神話中“十個(gè)太陽的母親”,用與“羲和”同音不同字的“曦和”來命名,這波來自中國科學(xué)家的浪漫,你get到了嗎?
不遠(yuǎn)處,緊湊型聚變能實(shí)驗(yàn)裝置(BEST)正在主機(jī)組裝階段,其曾因建設(shè)現(xiàn)場(chǎng)酷似科幻電影中的“行星發(fā)動(dòng)機(jī)”而廣受關(guān)注,預(yù)計(jì)2027年底建成后將實(shí)際演示氘、氚等離子體“燃燒”,有望在2030年前后看到“核聚變點(diǎn)亮的第一盞燈”。

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