可控核聚变装置俗称“人造太阳”，是照亮人类未来的终极能源梦想。日前，位于法国的世界最大核聚变反应堆——国际热核聚变实验堆项目迎来了重要里程碑时刻，施工人员开始安装反应堆托卡马克的首个主要部件。此前，由中核集团牵头的中法联合体按期开展了相关安装底座——杜瓦底座的接收及吊装准备工作，为核心设备安装工作全面开展创造了有利条件。这是中国向核能高端市场迈出的实质性步伐，将为我国深度参与聚变国际合作、自主设计建造未来中国聚变堆奠定基础。

起重机将国际热核聚变实验堆的杜瓦底座吊入托卡马克基坑内。

A

从“靠太阳”到“造太阳”

可控核聚变装置俗称“人造太阳”，是全球核聚变人一代代接力奔跑，致力于照亮人类未来的终极能源梦想。伴随全球人口增长与经济发展，能源需求将持续增长。然而，地球化石燃料的储量有限，寻找未来能源成为当务之急。

万物生长靠太阳，无论是传统的化石能源，还是风能、生物能等新型能源，其本质都是太阳能。而太阳的能量，科学家们早已探明究竟：来自其内部的核聚变反应。

那么，是否可以模拟太阳产生能量的原理，研发可控核聚变技术，制造“太阳”呢？

专家的回答是肯定的：不仅可以，而且是必须的。

“可控核聚变是目前人类认识到的，可最终解决社会能源与环境问题、推动人类社会可持续发展的重要途径之一。”中核集团核工业西南物理研究院院长段旭如表示。

B一字之差的困难

从必要性来说，化石能源不可再生且有污染，风能、水能不稳定，核裂变能原料有限、核废料有放射性污染，因此，需要寻找资源丰富、清洁高效的新能源——目前，最有可能担当这一角色的只有可控核聚变能。而且，可控核聚变不排放有害气体，有利于解决当前的环境污染问题。

从可行性来说，核聚变的原料是氢的同位素（氘和氚）。“氘在海水中储量极大，1公升海水里提取出的氘，在完全聚变反应后，可释放相当于燃烧300公升汽油的能量。”段旭如说。

从核裂变到核聚变，从不可控到可控，一字之差，技术难度差别太大了。世界上首颗原子弹爆炸后不到10年，核裂变技术就实现了和平利用，建成了核电站。因此，许多人认为用不了多久就能实现核聚变的和平利用——然而，经过全世界科学家超过半世纪的努力，至今仍未成功。

太阳能稳定核聚变，是因其内部不仅有1500万摄氏度以上的高温，且约有3000亿个大气压的超高气压。而地球上无法达到如此高的气压，只能在高温上下功夫，需把温度提高到上亿摄氏度才行。这温度根本找不到容器“盛放”它，地球上最耐高温的金属材料钨在3000多摄氏度就会熔化。

不过，人类不会被困难吓倒。20世纪60年代，苏联科学家提出托卡马克方案。托卡马克，简单来说是一种利用磁约束来实现受控核聚变的环形容器。它的中央是环形真空，外面围绕着线圈。通电时，其内部会产生巨大螺旋形磁场，将其中的等离子体加热到很高温度，以达到核聚变目的。

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勇担重任的中国核电人

我国可控聚变研究始自20世纪50年代，几乎与国际同步。

1965年，我国建立了当时国内最大的聚变研究基地西南物理研究所，也就是中核集团核工业西南物理研究院的前身。

正是在这里，中国核聚变领域第一座大科学装置中国环流器一号托卡马克装置于1984年建成，为我国自主设计、建造、运行核聚变实验研究装置积累了丰富经验，培养了我国第一批核聚变人才队伍，为我国发展更高参数的磁约束聚变大科学装置奠定了坚实基础。

从此中国磁约束聚变一步步从无到有，从小到大。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；2006年，世界上第一个全超导托卡马克装置东方超环首次等离子体放电成功……

预计今年在四川成都投入运行的“中国环流器二号M”装置，将成为我国规模最大、参数最高的磁约束可控核聚变实验研究装置。它可将我国现有装置的最高等离子体电流从1兆安培提高到3兆安培，离子温度也将达到1亿摄氏度以上。

中核集团建造的中国环流器二号。

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人类的共同目标

“人造太阳”将为人类带来巨大福祉。但其技术研发困难重重，需集全球之力共同攻克。

基于此，国际热核聚变实验堆（ITER）计划2006年应运而生，由中国、美国、欧盟、俄罗斯、日本、韩国和印度7方参与，计划在法国普罗旺斯共同建造一个聚变反应堆。ITER凝聚了国际聚变界多年来的研究成果及技术力量。该项目中国承担了约9%的采购包研发任务。

参加ITER计划以来，中国积极参与建设，目前，中国承担的ITER采购包，不管是在研发进度还是在完成质量方面，均处于7方的前列，为ITER建设贡献了中国力量与智慧。在国际聚变舞台上，中国有了更大的话语权。

“从ITER计划进展及国际核聚变发展进程看，我们有信心到本世纪中叶实现可控的核聚变发电。”段旭如说。晚综