來源:成都商報

HL-2M主機線圈（遠處）、HL-2M主機真空室（近處） 攝影記者 劉海韻

核聚變產生能量與太陽發光發熱的原理相似，因此在地球上以探索清潔能源為目的的可控核聚變研究裝置也被人們稱為“人造太陽”。

昨日（6月5日）下午，在中核集團核工業西南物理研究院（核西物院）中國環流器二號M（HL-2M）裝置建設現場，繼該裝置主機線圈系統交付之後，中核集團、東方電氣集團、華西集團三方代表共同點亮啟動球，由此拉開中國新一代“人造太陽”裝置總體安裝序幕。

據瞭解，主機線圈系統是該裝置主機的核心部件之一，由東方電氣集團東方電機有限公司（東方電機）製造，其中心柱的研製是整個線圈系統最具挑戰性的任務，線圈中心柱由20組環向場線圈中心段元件和中心螺旋管線圈裝配而成，總體重量約90噸。中心柱製造難度大，工藝精度要求極高，高衝擊載荷條件下執行壽命要求不低於10萬次，在國內尚屬首次，沒有現成的工藝和裝置借鑑。

核西物院和東方電機發揮科研創新與高階製造的能力和水平，艱難攻關，取得多項關鍵技術的重大突破，設計製造國內最大尺寸、最大重量的中心柱，合力完成這一項國家任務，為開展堆芯級聚變等離子體物理實驗和關鍵技術研究提供強力保障。

據瞭解，之後裝置總體安裝工作將由華西集團四川省工業裝置安裝公司接棒。

中國環流器二號M裝置，規模大、引數高，採用了更先進的結構與控制方式，有望將等離子體電流從我國現有裝置的1兆安培提高到3兆安培，等離子體溫度將超過2億度。

據核西物院中國環流器二號M裝置總工程師楊青巍介紹，隨著全世界核聚變科研的發展，科學家們發現等離子體還有很多秘密有待揭示。而作為高參數實驗級核聚變裝置，中國環流器二號M裝置就承擔著深化人們對等離子體認識的重任。

他說，中國環流器二號M裝置以氫、氘氣體為“燃料”，透過把它們注入裝置並擊穿、“打碎”產生近堆芯級別的等離子體，來模擬核聚變反應。而未來真正成熟、能夠投入生產使用的核聚變堆則會使用氘、氚進行反應。氘-氚反應會產生中子，被水吸收。下一步才可能將水中的熱量匯出發電。

說到這，楊青巍提到國際熱核聚變實驗堆（ITER）計劃。他指出，位於法國南部的ITER計劃裝置與中國環流器二號M裝置在定位上不同，前者規模屬於堆級，將進行的正是氘-氚反應的實驗。而它的任務是直接為以後核聚變發電站的可行性進行驗證。

2006年，中國、歐盟、印度、日本、韓國、俄羅斯及美國七方共30多個國家共同啟動國際熱核聚變實驗堆計劃，也稱ITER計劃，是目前規模最大的國際大科學工程計劃之一。是為解決人類未來能源問題而開展的重大國際合作計劃，目的是建造託卡馬克型聚變實驗堆。

其中，中國承擔了9%的研發任務，覆蓋了ITER的部分核心部件研發。目前，中國的採購包不管是研發的進度還是完成的質量，都走在世界的前列。

為什麼核聚變被視作安全的清潔能源？楊青巍表示，之所以說核聚變具有“固有安全性”，原因有二。首先，核裂變燃料棒本身能夠發生反應，控制不住進入超臨界狀態就會出現福島核電站核洩漏這樣的事故。而託卡馬克裝置所進行的核聚變反應條件非常苛刻，楊青巍解釋道：“如果裝置中的磁約束不夠好造成等離子體碰壁，一旦高溫燒蝕裝置出現雜質，反應的條件馬上就不具備，馬上就不能再發生反應了。”

同時，核聚變可以有效避免核廢料處理的問題。“我們一般把燃燒完了的核燃料叫作乏燃料。”楊青巍告訴記者，例如核裂變使用的鈾235，在反應過程中會裂變成很多不同的、比它輕的同位素元素，這些元素有極強的放射性，對人類來說極具威脅。這些乏燃料的衰變期可能長達萬年。“現在的處理方法是把乏燃料深埋到怎麼地震都不會翻出來的、幾千米深的沙漠地下。而使用氫、氘反應的核聚變，反應後只會產生沒有放射性的氦。”楊青巍說。（實習記者 曾那迦 綜合報道）

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