準(zhǔn)備著，點(diǎn)亮“人造太陽(yáng)”

◎ 游 儀

多年來(lái)，中科院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院等離子體物理研究所EAST團(tuán)隊(duì)，為實(shí)現(xiàn)人類開(kāi)發(fā)利用核聚變能源的夢(mèng)想，一直努力奔跑著，目標(biāo)直指在中國(guó)大地上點(diǎn)亮“核聚變發(fā)電的第一盞燈”。

今年，是丁銳加入等離子體物理研究所的第十六個(gè)年頭；歷經(jīng)多次實(shí)驗(yàn)，他見(jiàn)證了EAST一次又一次突破極限。

人類為何要“造太陽(yáng)”？“因?yàn)槊骸⑹汀⑻烊粴獠豢稍偕K有一天會(huì)被耗盡。風(fēng)能、水能、太陽(yáng)能等新能源，受限于天氣或地理環(huán)境，也難以完全滿足需要。”丁銳告訴記者，通過(guò)模擬太陽(yáng)內(nèi)部核聚變?cè)恚瑢?shí)現(xiàn)源源不斷的清潔能源供應(yīng)，是他一直以來(lái)的夢(mèng)想。

懷揣同一個(gè)夢(mèng)想，五湖四海的青年科學(xué)家們匯聚于此。丁銳的團(tuán)隊(duì)，負(fù)責(zé)研究EAST實(shí)驗(yàn)中等離子體與材料的相互作用，目的是延長(zhǎng)材料的使用壽命。

90后徐國(guó)梁，高中時(shí)聽(tīng)說(shuō)我國(guó)全面開(kāi)展國(guó)際熱核聚變實(shí)驗(yàn)堆（ITER）計(jì)劃工作的消息后，就在心中埋下了科研報(bào)國(guó)的種子。3年前博士畢業(yè)，徐國(guó)梁成了科研團(tuán)隊(duì)的一員。

作為應(yīng)用超導(dǎo)工程技術(shù)研究室副主任，入所10多年的秦經(jīng)剛承擔(dān)ITER采購(gòu)包多個(gè)關(guān)鍵部件的研發(fā)。他告訴記者，“如果說(shuō)EAST是研究核聚變能的基礎(chǔ)，ITER計(jì)劃則能讓中國(guó)‘人造太陽(yáng)’發(fā)出更多光和熱。”

要想實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定強(qiáng)磁場(chǎng)環(huán)境，超導(dǎo)材料十分關(guān)鍵。一根超導(dǎo)線，既要擠壓纏繞，又得擁有一定的空隙率，這曾讓秦經(jīng)剛愁得吃不下飯：“曾經(jīng)請(qǐng)過(guò)國(guó)外專家，也是一籌莫展。要想滿足ITER裝置的要求，只能自主研發(fā)，不斷試驗(yàn)！”

一次次嘗試，一次次調(diào)整方案，歷經(jīng)幾十次失敗，終于，團(tuán)隊(duì)做到了讓銅線100%不斷線。中國(guó)制造的超導(dǎo)電纜，如期應(yīng)用到ITER計(jì)劃中，超導(dǎo)材料也開(kāi)始量產(chǎn)，從進(jìn)口變?yōu)槌隹凇?/p>

為了搭建一個(gè)測(cè)量粒子的能譜設(shè)備，丁銳團(tuán)隊(duì)花了3年時(shí)間：“這個(gè)設(shè)備能為EAST運(yùn)行提供物理數(shù)據(jù)支撐。國(guó)際上沒(méi)人做，出于研究需要，我們就試著自己動(dòng)手。”丁銳說(shuō)，選用哪種探測(cè)器、如何進(jìn)行粒子收集，都靠大家一點(diǎn)點(diǎn)摸索，最終在2020年研發(fā)成功，并很快應(yīng)用在EAST上。

100秒、200秒、300秒……2021年12月30日，EAST實(shí)現(xiàn)了1056秒的長(zhǎng)脈沖高參數(shù)等離子體運(yùn)行，這是目前世界上托卡馬克裝置高溫等離子體運(yùn)行的最長(zhǎng)時(shí)間。

丁銳曾赴歐洲多個(gè)聚變研究中心學(xué)習(xí)、工作，“科學(xué)島”不少研究人員也都有類似經(jīng)歷。“過(guò)去是把科研人員送往國(guó)外深造，如今則有越來(lái)越多外國(guó)學(xué)者來(lái)‘島’上。”徐國(guó)盛說(shuō)，去年一年，外國(guó)學(xué)者以視頻形式遠(yuǎn)程參與的實(shí)驗(yàn)就有幾十次。

丁銳和團(tuán)隊(duì)一起，正向更高參數(shù)穩(wěn)態(tài)高約束等離子體運(yùn)行發(fā)起新的沖擊；這個(gè)平均年齡只有35歲的科研團(tuán)隊(duì)，期待著點(diǎn)亮核聚變的第一顆“人造太陽(yáng)”……

（摘自《人民日?qǐng)?bào)》2022年6月10日，有刪改/圖槿喑）