15年从3秒到101秒，EAST实验总负责人龚先祖： “人造太阳”点灯梦想一定能够“照进现实”
5月28日，位于合肥科学岛上的中国科学院合肥研究院等离子体所再传捷报——有“人造太阳”之称的全超导托卡马克核聚变实验装置（EAST）成功实现可重复的1.2亿摄氏度101秒和1.6亿摄氏度20秒等离子体运行。“放电”时长从2006年的3秒到2021年的101秒，15年来科研人员付出了多少努力？这次创造新的世界纪录，距离核聚变能源应用还有多远的路要走……6月1日，EAST实验总负责人龚先祖接受媒体采访，回应了一些公众关心的问题。最难忘15年前EAST首次“放电”
EAST是“九五”国家重大科技基础设施，拥有类似太阳的核聚变反应机制，所以被称为“人造太阳”。核聚变能源的原材料在地球上几乎取之不竭，排放无污染，被视为“终极能源”。如果制造一个“人造太阳”来发电，人类就能够彻底实现能源自由。
“98、99、100！”5月28日凌晨3时02分，在合肥科学岛EAST控制大厅，当大屏幕上数字突破100秒瞬间，所有人起立欢呼。实验总负责人龚先祖兴奋地大吼一声，击案而起。本次实验实现1.2亿摄氏度101秒等离子体运行的新世界纪录，将去年实验实现1亿摄氏度20秒的原纪录延长了5倍。
不过，对于龚先祖来说，最难忘的一次实验发生在2006年。当年9月26日，EAST进行首轮物理实验，成功获得电流超过200千安的高温等离子体运行。而这次时长仅仅3秒钟的“放电”震惊了世界。回忆起EAST首次“放电”实验，他心潮澎湃，“那是最难忘的一次，到现在还记得当时的紧张心情。”
龚先祖从合肥工业大学毕业到科学岛工作已有30年，“我上大学的专业是真空技术，也是托卡马克的几项关键技术之一，所以进入了核聚变的领域。”来到科学岛后，他被老一辈科研人员甘于奉献、团结协作的精神深深打动，立志将自己的青春和智慧献给中国的核聚变事业。
15年近10万次实验取得重大突破
作为EAST实验总负责人，龚先祖最终确认了本次实验打破世界纪录的数据——1.2亿摄氏度101秒！那一瞬间，龚先祖难耐激动之情，兴奋地大吼一声。
从2006年到2021年，龚先祖和团队成员一起进行了98958次EAST实验。在15年间近10万“放电”实验中，EAST不断升级优化，龚先祖和他的团队也不断成长，中国的核聚变技术也日益进步。
其中，2012年EAST经过长达4个多月的实验，成功获得超过400秒的2000万摄氏度高参数偏滤器等离子体和稳定重复超过30秒的高约束等离子体放电，创造了两项世界纪录。2017年7月5等离子体运行，再次刷新世界纪录。
2020年6月，中科院合肥研究院等离子体所启动EAST升级改造工作，全面提升装置性能，并在物理实验中攻克了稳态高功率加热、完全非感应的高电流驱动、高精度等离子体实时控制、高热负荷等离子体与壁材料相互作用等系列技术难题，“人造太阳”全新升级。
龚先祖说，本次实验取得的成果，表明EAST综合研究能力取得重大突破，标志着我国在稳态高参数磁约束聚变研究领域引领国际前沿。
15年来，EAST上的核心技术有200多项、专利近2000项。对于EAST的成长，龚先祖感慨颇多，“从婴儿到少年，茁壮成长，希望一直保持少年的状态。”
下一代“人造太阳”已完成工程设计
虽然屡次创造世界纪录，但EAST目前所做的“放电”实验，并不是真正的核聚变发电。
龚先祖说，本次EAST实验是中国首次在国际上采用全金属主动水冷第一壁、高性能钨偏滤器等关键技术，是对未来中国聚变工程实验堆必须采用技术的验证。“EAST系列创新研究成果和技术积累，为我国自主建造聚变堆提供了坚实的科学技术基础。”
记者了解到，就在科学岛北边的大科学装置集中区，聚变堆主机关键系统综合研究设施及其配套设施正在如火如荼地建设中，其中基础设施建设已经接近尾声。与EAST不同的是，该装置建成投用后，将从工程技术方面开展研究，为真正的聚变实验堆做好工程技术积累和验证。
据介绍，下一代“人造太阳”中国聚变工程实验堆已完成工程设计。根据中国磁约束核聚变路线图，未来瞄准建设世界首个聚变示范电站。而聚变电站一旦建成投用，则意味着使用核聚变能源的“梦想照进现实”。
龚先祖说，他相信在自己有生之年，一定能够看到这一愿景的实现，“我们会看到核聚变能源点亮我们的第一盏灯。”
新安晚报安徽网大皖新闻记者项磊
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