新一代“人造太陽”首次放電

特約記者 張均斌/文

2020 年12 月4 日14 時02 分，新一代“人造太陽”裝置——中國環流器二號M 裝置（HL-2M）在成都建成并實現首次放電，標志著中國自主掌握了大型先進托卡馬克裝置的設計、建造、運行技術，為我國核聚變堆的自主設計與建造打下堅實基礎。

太陽能帶來光與熱，是因為它內部時刻都在進行熱核聚變反應，如果人類可以掌控這種反應，就意味著世世代代將擁有無限的、清潔的能源。因此，從上世紀50年代開始，中國就一直致力于打造“人造太陽”。經過多年的發展，我國已經建成中國環流器—號、二號裝置、“東方超環”等一批大科學裝置，掌握了“人造太陽”的部分關鍵技術、積累了大量研究成果。

國家原子能機構主任張克儉說，我國自主研制的中國環流器二號M 裝置建成運行，是核聚變事業戰線開拓創新、團結拼搏、努力奮斗的成果，是我國核聚變發展史上的重要里程碑。

中國環流器二號M 裝置是我國目前規模最大、參數最高的先進托卡馬克裝置，是我國新一代先進磁約束核聚變實驗研究裝置。和前代相比，該裝置采用更先進的結構與控制方式，等離子體體積達到國內現有裝置2 倍以上，等離子體電流能力提高到2.5 兆安培以上，等離子體離子溫度可達到1.5 億度，相當于太陽芯部溫度的近十倍，能實現高密度、高比壓、高自舉電流運行。

中國環流器二號M 裝置（正視圖）

中核集團董事長余劍鋒說，核聚變能源是目前人類認識到的，可以最終解決人類能源問題和環境問題，推動人類社會可持續發展的重要途徑之一。HL-2M 裝置主要用來開展高參數、高性能條件下的可控核聚變研究，其總體參數達到國際先進水平。

中國環流器二號M 裝置（俯拍）

在HL-2M 裝置建設過程中，中核集團西南物理研究院聯合國內多家研制單位，在裝置物理與結構設計、特殊材料研制、材料連接與關鍵部件研發、總裝集成等方面取得了多項突破。比如實現了可拆卸線圈結構，增強了控制運行水平，提升了裝置物理實驗研究能力；攻克了高鎳合金雙曲面薄壁件大型真空容器模壓成型和焊接變形控制等關鍵技術；掌握了具有國際先進水平的異形銅合金厚板材制造成型工藝，實現了高強度膨脹螺栓組件的自主國產化等。以HL-2M 裝置建設為牽引，西物院掌握的特種材料、關鍵設備、極端條件精密制造等關鍵技術，已形成“同步輻射”效應，在航空、航天、電子等前沿領域實現創新應用。

張克儉表示，我國核能發展實施的“熱堆—快堆—聚變堆”三步走戰略中，聚變是作為解決能源問題的最后一步。開發核聚變是解決我國能源戰略需求的途徑，對我國未來能源與國民經濟的可持續發展具有重大戰略意義。目前，國家原子能機構正在積極推進核聚變研究創新體系的建設，構建核聚變國際交流與合作平臺，全方位促進我國核聚變事業由并跑向領跑邁進。