我国下一代“人造太阳”启动工程设计(2)

　　每一项技术都逼近了极限

　　1亿摄氏度，1000秒。这两个数字是横亘在中国科学院等离子体研究所核物理科学家和全球科学界面前的两座难以跨越的山峰。

　　要让核聚变为人类所利用，就意味着要把氘、氚的等离子体瞬间加热到1亿摄氏度，并至少持续1000秒，才能形成持续反应。而这正是“东方超环”EAST的使命。上亿摄氏度和零下269摄氏度，每一个极限都是科研领域的高、精、尖难题，开拓创新就意味着挑战极限。

　　“传导、对流和辐射造成能量的损失，为了最小的辐射损失，就得全部用真空。我们用五层真空，做成最大的‘保温杯’，实现了一亿摄氏度和零下269摄氏度‘冰火两重天’的结合。”宋云涛告诉记者，要获得更长放电时间，几乎所有的技术都要用到当今世界技术的极致。

　　事实上，与全球规模最大的能源合作项目——国际热核聚变实验堆计划（ITER）相比，EAST只有其1/4大小。但麻雀虽小，五脏俱全，EAST的成功经验已经支撑了ITER的建设。如研制出可通过90千安电流的高温超导电流引线，使ITER制冷电耗每年减少2/3以上；证明ITER磁体电源设计方案存在的风险，并设计出新方案。

　　“目前，中国在ITER七方采购包进度中已成为第一位。在核聚变领域，中国人再也不是可有可无的‘小角色’。”宋云涛自豪地说。

　　在基础科研创新的同时，EAST也带动着我国核聚变相关高科技加工业的发展。

　　加工的难度在于材料。要控制上亿摄氏度的等离子体，第一层屏蔽层重量就达8000吨。在等离子体所超导导体生产大厅中，宋云涛指着堆叠了两人多高的环形导体告诉记者：“这些导体每一根价值都在3000万元人民币以上。”这些外表看起来再普通不过的导管，却内藏乾坤：每根线管里都是1000根头发丝一样细的导线拧成的超导电缆。

　　这些超导线可谓EAST和ITER的“生命线”。因为地球上再耐热的材料也会被核心区1亿摄氏度的聚变反应烧化，而要让反应产生的等离子体和装置内壁保持一定的距离，就离不开这些超导线。“它们每秒可以通过6万安培的电流，产生10万高斯的磁场，形成一个强大的‘电磁笼’，把等离子体悬浮起来。”宋云涛解释说。

　　然而，在EAST建立之前，这项技术尚未诞生。“之前我国的超导线总共加起来才有26公斤，而现在除了供给ITER每年所需的150吨预定以外，产量还绰绰有余。”宋云涛说。

　　ITER很多部件都代表着高附加值，是国际竞争的热点。“这个线圈重396吨，比EAST所有的线圈加起来还大。我们的价格比日本的还高100万元人民币， 我们是以技术和质量取胜。中国人‘卖白菜’的历史一定会尽快地结束！”宋云涛说。

　　未来几年或启动聚变工程试验堆

　　热核聚变在过去50年中发展非常之快。世界上第一个真正意义上的“人造太阳”，是国际热核聚变实验堆ITER，要在20年左右能够在大规模的、几十万千瓦的基础上运行较长的时间，就需要验证聚变的工程可行性，而东方超环正是为此进行验证实验其可行性。