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在“夸父”设施园区，有数座单体建筑（科研厂房），它们都是聚变堆主机关键系统的子系统，每个科研厂房里都有多个系统正在建设和运行。

1994年12月，由T-7改造成的超导托卡马克装置HT-7首次获得等离子体，成为中国第一台超导托卡马克。

图为世界上首台全超导托卡马克装置EAST东方超环，EAST的国产化率超95%，关键设备、材料实现自主研发。

2006年10月16日，国家重大科学工程EAST项目总经理万元熙在第21届世界聚变能大会上作首个邀请报告，题为《EAST项目进展概况及未来规划》。（本版图片均为等离子体所供图）

9月末的一个清晨，安徽省合肥市未来大科学城中国科学院合肥物质研究院等离子体物理研究所（下称“等离子体所”）下起了小雨。初秋的降温给这座研究所带来了丝丝凉意。而在研究所里，研究人员仍保持着热情的工作状态。在巨大的控制室内，各国科学家正认真地盯着面前3层楼高的大屏幕，屏幕上显示着全超导托卡马克装置EAST东方超环（以下简称EAST）的实施运行情况。在屏幕下方，EAST运行总负责人龚先祖正在进行一次新的实验。

龚先祖正在进行的实验，是磁约束可控核聚变的等离子体放电实验。为了解决当今世界面临的能源问题，参照太阳的核聚变反应，各国科学家从20世纪起就开始探索一种可能——利用地球上储量极其丰富的氘，在地球上建造一个“太阳”，为人类持续供应清洁能源。

在中国，这项“逐日”工作，已经持续了半个多世纪。历经4代科研工作者、40万余次实验、10余次创造世界纪录……中国在自主设计、自主建造的磁约束可控核聚变装置的研发之路上已经走了很远。近日，本报记者走进位于合肥未来大科学城里的等离子体所，实地探访这里的“夸父”科学家们“逐日”的新故事。

“让‘小太阳’悬浮在‘大冰箱’里”

在EAST控制室里，记者看到，龚先祖正准备用鼠标启动一次等离子体放电。等离子体本身位于控制室的监视器墙后面，被封闭在一个装置真空室内。

每天，龚先祖和他的同事们从早到晚要进行约100次等离子体的放电实验。“每一次的放电实验都是向实现可控核聚变迈出的必要一步。”龚先祖说。

“可以解释一下可控核聚变的技术原理吗？”记者问。

“核聚变的基本原理是，两个较轻的核融合在一起形成一个较重的核，这一过程会爆发出强大的能量。比如，氢的同位素氘和氚融合反应过程当中，就产生了核聚变。恒星产生能量的主要方式，就是核聚变。”等离子体所科普主管蔡其敏对本报记者说，“核聚变需要上亿摄氏度的高温才能实现，地球上找不到能够承受这么高温度的材料。科研人员后来发现，用强磁场可以把高温等离子体束缚在一定的空间范围内，这就是磁约束。”

EAST是一台全超导托卡马克核聚变实验装置。它的建设，是为了实现三大科学目标：电流1兆安、温度1亿摄氏度、运行维持1000秒。

托卡马克装置是一种环形聚变装置，用来约束带电的高温等离子体。“科幻电影《流浪地球》里推着地球往前走的行星发动机，就是核聚变装置。”龚先祖说，“托卡马克装置利用磁场来约束加热后的等离子体环——一种包含离子和电子的流体状物质状态，其温度比太阳核心还要高。等离子体维持的时间越长，就可以获得越多的聚变能源，这就是托卡马克的运行原理。”

“我们要维持稳定的磁场约束高温等离子体，需要给磁体通大电流产生强磁场。EAST的磁场强度要比地球的磁场强度高1万多倍，这对能源的消耗极大，”中国工程院院士、等离子体物理学家李建刚说，“为了使这一部分能量消耗减少，我们得让磁体超导。”

在EAST内部有30个超导线圈。在极低温条件下，这些超导线圈具有零电阻效应，通大电流可以产生稳态的约束磁场并且不会产生热量，使高温等离子体稳态运行成为可能。

超导对温度的要求极高，零下269摄氏度是它的标准温度。李建刚说，“聚变能就是一个‘小太阳’，我们要做的是让这个1亿摄氏度的‘小太阳’悬浮在一个零下269摄氏度的‘大冰箱’里，这件事情在我们之前全世界都没有做过。”