趕超七國合夥國際計劃，中國“人造太陽”建成併成功發電60秒

論起世界各國對我國前沿科技的打壓，“人造太陽”絕對算一個。當年中國申請加入國際熱核聚變實驗堆計劃（ITER）時，ITER計劃的主要發起國就對中國百般刁難。即便最後他們終於鬆了口，但中國想接觸到最核心的技術，難度非常大。直到中國準備自己單幹，俄羅斯該領域的一名專家——格里高利·吉洪米羅夫還不忘潑冷水：中國不可能在ITER項目前，憑藉單幹，建成可控核聚變核反應堆。但不好意思，他的話要被“打臉”了。就在3天前，一顆完全由中國人打造的“人造太陽”不但建成，還成功發電60秒，直接刷新了世界紀錄。這可比ITER自己規劃的時間，早了整整5年。

新一代“人造太陽”裝置——中國環流器二號M裝置（HL-2M） 當太陽加上“人造”人類之所以會產生“人造太陽”的想法，主要是看中了太陽內部核聚變反應產生的巨大能量。尤其是在能源消耗量越來越大的今天。人們對核能的研究其實從很早之前就開始了。但因為技術侷限，最先被攻克的是核裂變。藉助核裂變，人們設計出了原子彈這種殺傷力巨大的武器，還建起了一座座核電站……但危機，也始終存在。

中國核電站分佈圖核裂變的主要原料——鈾，在完成裂變過程的時候，往往會釋放出非常多的放射性物質。有切爾諾貝利和福島核電站的前車之鑑，誰也不敢對核裂變完全放心。再加上鈾這種原料儲量也不怎麼豐富，科學家們很早就把研究目標放在了可控核聚變上。它原料儲備充足，能量釋放巨大，燃燒後也不會產生有害的放射性物質。這就是我們所説的，“人造太陽”。“太陽”怎麼造？核聚變的物理基礎並不難，只用一句話就能講明白——讓較輕的原子核（氫的同位素氘和氚）發生聚變核反應。但要落實到“可控”上，要攻克的方面就很多了：怎麼實現反應過程中對等離子體的加熱？怎麼對這些“不聽話”的等離子體實現約束？最關鍵的一步是，怎麼讓它們發生核聚變，然後發電？20世紀50年代，蘇聯物理學家阿齊莫維齊等人提供了一個思路——託卡馬克，一種環形裝置。這種裝置的主體包括環形真空室、線圈等系統，通電後，裏面會產生一個巨大的螺旋形磁場。在這個磁場裏，身處其中的等離子體可以被加熱到很高的温度，從而達到核聚變的目的。

託卡馬克磁場和電流。圖中顯示了環形場和產生環形場的線圈（藍色）、等離子體電流（紅色）和由環形場產生的極向場，以及疊加後產生的扭曲場。不過這種裝置一開始並沒有得到學界的重視。因為它既要控制等離子體自身的電流形成磁場，還要和外界磁場密切配合，確保等離子體運轉保持穩定，工程難度非常大，穩定性也不能保證。直到1968年，蘇聯新建的T-3託卡馬克裝置讓等離子體成功超過一千萬度，託卡馬克才真正在學界“鹹魚翻身”，成為核聚變的主攻方向之一。這次中國成功發電的“人造太陽”，用的就是託卡馬克裝置。

蘇聯郵票：託卡馬克熱核系統（1987） 中國，什麼水平？中國的第一台託卡馬克裝置——中國環流器一號（HL-1），建於1984年，由西南物理研究院負責。但以當時的水準，只能説是搭出了一個基本框架，離國際標準差得很遠，機器運轉起來，等離子體只存在4秒就沒了。真正的轉機在1990年。蘇聯把他們造的第七個（沒用的）託卡馬克裝置——T-7“送”給了我們。T-7來中國後，中科院等離子體物理研究所和俄羅斯的科研人員就開始着手改造這台裝置。説是“改造”，其實和重建差不多。這台裝置在來中國前已經閒置了幾年，剛運回來的時候又髒又舊，也就只剩基本結構還説得過去。但必須承認的是，T-7的到來，把我國這一領域的水平拔高了一大截。

前蘇聯庫爾恰托夫原子能研究所研製的T-7裝置1995年，T-7重建成功，改名為HT-7投入運行，這就是中國大名鼎鼎的“合肥超環”。中國憑藉這個，成為世界上第四個擁有超導託卡馬克裝置的國家。HT-7也讓中國走在了這一領域的世界前沿。在當時，如果要進行高温、大電流、長放電時間環境下的等離子體物理研究時，要麼去法國，要麼來合肥。

改造中的真空室有了HT-7的成功，中國開始着手建造自己的新一代超導託卡馬克裝置——EAST，東方超環。也是從這個時候開始，中國冒出了反超的勢頭。2006年，東方超環完工。作為世界上第一個全超導的託卡馬克裝置，它既探索了等離子體物理和可控核聚變的先進運行模式，也為未來其他託卡馬克裝置的建設開發積累了技術經驗。

東方超環但反觀此時國際間合作的ITER計劃，還遲遲沒有最新進展。直到3天前，中國自己的“人造太陽”成功發電，ITER的託卡馬克裝置還沒有組裝完成。或許是料到ITER會進展緩慢，中國在加入ITER後不久，便啓動了自己的中國聚變工程實驗堆（CFETR）計劃，落址合肥。

中國聚變工程實驗堆概述圖按照CFETR的規劃，明年，CFETR將開始立項建設；到2035年，CFETR將建成聚變工程實驗堆，開始大規模科學實驗；到2050年，聚變工程實驗堆實驗成功，中國將着手建設聚變商業示範堆……時間線越往後推，我們的優勢也會越明顯。正如我國等離子體物理學家李建剛院士所説：第一座聚變電站，一定會在中國建成，並且只可能在中國建成！原標題：《打臉俄專家，七國合夥的“人造太陽”，被單幹的中國搶先實現了》