有太阳，为什么还要人造“太阳”？

万物生长靠太阳。有没有可能在地球上造出一个“人造太阳”，它能给人类带来什么？春节前夕记者走基层，不仅走进田间地头、厂矿车间，也走进科技自立自强的大基层，来到建有“人造太阳”大科学装置的合肥科学岛，一探究竟。

高约11米，直径约8米，重400余吨，看上去像一个巨大的“罐子”，顶部飘扬着五星红旗——这就是全超导托卡马克核聚变实验装置（EAST）。EAST是我国“九五”期间立项的国家重大科学工程，由原国家计委在“十五”期间批准开工，“十一五”建成，目标为人类开发核聚变能源提供重要的工程和物理实验基础。

“EAST是中国自主研发的，世界上第一个全超导磁体、非圆截面托卡马克实验装置，它拥有类似太阳的运行机制，因此又有‘人造太阳’之称。”中科院合肥物质科学研究院副院长、等离子体物理研究所所长宋云涛说。

有太阳，为什么还要造“人造太阳”？科研人员介绍，因为煤、石油、天然气未来有枯竭的危险，还存在一定的环境污染。而风能、水能、太阳能等新能源又受限于天气或地理条件等限制，难以满足需要。

“可能有人要问，现在不是已经有很多核电站，为什么还要造‘人造太阳’？”中科院等离子体物理研究所王腾博士说，目前的核电站采用核裂变反应，所需要的铀、钚等元素储量有限，还会产生放射性。而“人造太阳”采用的是核聚变反应，所需的原材料之一氘在地球上储量巨大，几乎取之不竭、用之不尽。

据测算，1升海水中含有的氘，核聚变反应后可以产生300升汽油燃烧的能量，生成物也没有危害。因此，核聚变能源被认为是理想的“终极能源”。

未来如果实现了“人造太阳”，能带来哪些改变？王腾说，改变可能主要有三个方面：首先是能源危机迎刃而解，能源价格将非常低廉，一些因能耗限制而难以开展的活动比如海水淡化、星际航天等，可以大规模开展，进而带来生产、生活的巨大进步。

其次，核聚变的产物为氦和中子，不排放有害气体，地球上的温室效应、酸雨、雾霾将大幅减轻乃至消失，生态环境得到改善。

第三，核聚变能源的原料从海水中就能获得，人类因能源问题引发的争端将大为减少，地球会变得更和平。

走进EAST控制大厅，记者注意到总控大屏幕上记录着已开展的核聚变实验次数：96914次。

十几年来，合计超过10000人次的中外科研工作者，在这个大科学装置上合力冲击“人造太阳”的梦想，先后实现了稳定的101.2秒稳态长脉冲高约束等离子体运行、电子温度1亿摄氏度20秒等离子体运行等国际重大突破，也使中国站到了世界核聚变能源研究的最前沿。

这个春节，很多科研人员不休息，将持续对EAST主机进行升级改造，为进一步提高实验目标做准备。今年，他们将挑战400秒高约束等离子体、芯部电子温度1亿摄氏度、100秒长脉冲等离子体等新目标。

“人类研究可控核聚变已超过半世纪，一代代科研人员一步步攻克技术难关，希望能早日实现‘终极能源’这个伟大目标！”王腾说。

http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2021/2/452954.shtm