「中国」“人造太阳”离圆梦又近一步( 二 ) 装置|可控|ITER|

攻坚克难的核聚变人

当世界的可控核聚变研究如火如荼时，中国“人造太阳”的建设也没有掉队。早在1955年，钱三强和刚留美归来的李正武等科学家便提议开展中国的“可控热核反应”研究，这与国际社会关注核聚变几乎同步。

1965年，根据国家“三线”建设统一规划，在四川省乐山市郊区，建立了当时中国最大的核聚变研究基地——西南物理研究所，这也是中核集团核工业西南物理研究院（以下简称“核西物院”）的前身。

而中国核聚变研究史上的重要里程碑，当属1984年中国环流器一号（HL－1）的建成。这是中国核聚变领域的第一座大科学装置，它为中国自主设计、建造、运行“人造太阳”培养了大批人才，积累了丰富经验。

上世纪80年代，作家莫然曾造访位于108级石梯之高的荒山上的研究所。据她回忆，刚搬迁至乐山时，所里条件简陋，可谓一贫如洗。研究者缺乏住所，甚至只能睡在帐篷里。但中国可控核聚变研究的“摇篮”恰恰是诞生在这样艰苦的环境中，这离不开研究者开荒拓土、筚路蓝缕之功。正如莫然所说：“尽管研究所的房间就像山洞一样，但我们的科学家具有舍己的奉献精神，就在那样的环境中，他们制造出了‘中国环流器一号’ ，光设计图纸就有3层楼那样高。 ”

从此，中国磁约束聚变一步步从无到有，从小到大，从弱到强。 1995年中国第一个超导托卡马克装置HT-7在合肥建成；2002年中国建成第一个具有偏滤器位形的托卡马克装置中国环流器二号 A（HL－2A）；2006年，世界上第一个全超导托卡马克装置东方超环（EAST）首次等离子体放电成功……

而预计2020年投入运行的“中国环流器二号M”装置将成为中国规模最大、参数最高的磁约束可控核聚变实验研究装置，其等离子体体积为中国现有装置的2倍以上，离子温度将达到1亿摄氏度以上，可将电流从中国现有装置的1兆安培提高到3兆安培。

作为一个历经多年研制的实验项目，中国环流器二号M精细的部件工艺很多都是前无古人的创造。就像在装置设备“真空室”中，许多细小的误差是现有检测仪器所无法感知的，很多时候甚至需要自主开发新的检验设备，因为连尘埃般大小的缺陷都会影响最终的实验结果。

为了保障中心柱这个高约2层楼、重约80吨的装置设备在移动过程中不受磕碰，且安装精度不超过0.1毫米偏差，二号M装置线圈团队在1个月内做了十几种方案，短短2分钟的路程，研究团队最终耗费了近9个小时才成功完成搬运。 “移动中，大家像呵护宝贝一样。 ”项目线圈组负责人刘晓龙说， “还不错，我们成功了。 ”

“既然把任务交给我们这个团队了，我们就有义务把事情做好，给中核集团、给核工业乃至国家一个交代。 ”中国环流器二号M装置项目经理刘永的话掷地有声。

走向国际的中国团队

可控核聚变研究非常困难，难到什么程度？钟武律给我们做了一个比较：“世界上第一颗原子弹爆炸以后，不到十年核裂变就实现了和平利用，建成了核电站。科学家们想，氢弹成功以后，应该也用不了多长时间就能够实现核聚变的和平利用，实现可控核聚变。但后来的研究发现，并没有那么简单，它需要全世界的科学家一起来努力完成。 ”

于是就有了2006年国际热核聚变实验堆（ITER）计划的签署。由中国、美国、欧盟、俄罗斯、日本、韩国和印度七方参与，计划在法国南部普罗旺斯地区共同建造一个世界上最大的托卡马克装置。 ITER是目前全球影响最深远且最大的国际合作项目之一，也是中国以平等身份参加的最大国际科技合作项目。其中，中国承担了大概9%的采购包研发任务。

“我国这些年磁约束聚变研究进展得益于参加ITER计划。 ”段旭如说，比如中国环流器二号M在设计建造过程中，通过与国际上现有托卡马克装置的交流学习，吸取了许多设计建造与运行托卡马克的成功经验。