想象一個(gè)場(chǎng)景：從海里隨手撈起一杯水，用這杯水提供的能量就能點(diǎn)亮萬(wàn)家燈火——是不是有些天方夜譚？但對(duì)科學(xué)家來(lái)說(shuō)，這并不是遙不可及的夢(mèng)想，而是可控核聚變技術(shù)為人類(lèi)描繪的美好未來(lái)。
7月1日，記者跟隨活力中國(guó)調(diào)研行安徽主題采訪團(tuán)走進(jìn)合肥未來(lái)大科學(xué)城，被科研人員探求人類(lèi)終極能源的嘗試深深震撼。

全超導(dǎo)托卡馬克核聚變實(shí)驗(yàn)裝置（EAST）模型。本報(bào)記者 康樸 攝
“太陽(yáng)之所以發(fā)光放熱，是由于其內(nèi)部不斷進(jìn)行的核聚變反應(yīng)。”在聚變創(chuàng)新展覽館，中國(guó)科學(xué)院合肥物質(zhì)院等離子體物理研究所團(tuán)委書(shū)記葉華龍介紹，他們所研究的可控核聚變技術(shù)就是借鑒太陽(yáng)發(fā)光發(fā)熱的原理，利用氫的同位素氘和氚結(jié)合，從而持續(xù)穩(wěn)定釋放出巨大能量。
氘和氚，就來(lái)自于海水——氘可以從海水中直接提取，氚則可以通過(guò)氘和鋰反應(yīng)產(chǎn)生。
一升海水能有多大能量？科研人員介紹，從一升海水里面提取出的聚變?nèi)剂想?，發(fā)生核聚變所釋放的能量，竟與300升汽油相當(dāng)！
核聚變能的好處還不止于此。過(guò)去幾十年發(fā)生的核災(zāi)難讓不少人談核色變。“核聚變卻不同，一旦條件失效，反應(yīng)會(huì)瞬間停止，就像關(guān)掉水龍頭一樣安全，不存在核泄漏、核輻射風(fēng)險(xiǎn)。”科研人員介紹。
原料豐富、清潔低碳、安全高效，大眾口中的“人造太陽(yáng)”也是科學(xué)家眼中的人類(lèi)終極能源。
在中國(guó)，這項(xiàng)“逐日”工作，已經(jīng)持續(xù)了半個(gè)多世紀(jì)。近幾年，科研人員進(jìn)行的這場(chǎng)聚變發(fā)電接力賽不斷傳來(lái)好消息：
全超導(dǎo)托卡馬克核聚變實(shí)驗(yàn)裝置（EAST），也就是人們耳熟能詳?shù)?ldquo;人造太陽(yáng)”，長(zhǎng)脈沖高約束模式運(yùn)行時(shí)間不斷延長(zhǎng)，先后實(shí)現(xiàn)60秒、100秒、403秒等重大突破。今年1月，EAST首次實(shí)現(xiàn)1億攝氏度1066秒穩(wěn)態(tài)長(zhǎng)脈沖高約束模式等離子體運(yùn)行，刷新世界紀(jì)錄。
“它的一次次突破意味著人類(lèi)首次在實(shí)驗(yàn)裝置上模擬出未來(lái)聚變堆高效穩(wěn)態(tài)運(yùn)行必備的環(huán)境，驗(yàn)證了核聚變發(fā)電的可行性。”科研人員介紹。

夸父”項(xiàng)目的核心部件1/8真空室及總體安裝實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。八個(gè)這樣的“橘子瓣”將組成未來(lái)“人造太陽(yáng)”的“鍋爐”，為上億度的等離子體運(yùn)行提供真空環(huán)境。本報(bào)記者 康樸 攝
今年5月，緊湊型聚變能實(shí)驗(yàn)裝置（BEST）啟動(dòng)總裝。相較于EAST裝置，BEST采用全超導(dǎo)托卡馬克技術(shù)路線，體積縮小但聚變功率密度提升。更關(guān)鍵的是，BEST項(xiàng)目側(cè)重于能量輸出的實(shí)現(xiàn)。當(dāng)輸出能量超過(guò)輸入能量，后續(xù)商業(yè)化才有可能，這也是BEST項(xiàng)目的核心攻堅(jiān)方向。
聚變新能（安徽）有限公司是BEST裝置建設(shè)的實(shí)施主體單位。在該公司董事長(zhǎng)嚴(yán)建文看來(lái)，核聚變產(chǎn)業(yè)相當(dāng)龐大，對(duì)上游產(chǎn)業(yè)來(lái)說(shuō)，BEST裝置本身就是一個(gè)巨大的商業(yè)應(yīng)用場(chǎng)景，比如，僅聚焦裝置就可能包含數(shù)百萬(wàn)個(gè)零部件。
如果把BEST裝置商業(yè)化比作攀登珠峰，那么扶持、培育相關(guān)產(chǎn)業(yè)就是“沿途下蛋”。依托核聚變衍生技術(shù)中的高精度太赫茲偏振干涉儀診斷技術(shù)研發(fā)出安檢設(shè)備，已應(yīng)用于合肥地鐵；依托超導(dǎo)磁體、射頻、離子源等衍生技術(shù)，研發(fā)出超導(dǎo)質(zhì)子治療系統(tǒng)用于醫(yī)療產(chǎn)業(yè)……
“在合肥及周邊孵化核聚變相關(guān)企業(yè)30余家，大多是中小型科創(chuàng)企業(yè)，部分企業(yè)互為上下游，其中部分企業(yè)已經(jīng)上市。”嚴(yán)建文說(shuō)，“在這一未來(lái)產(chǎn)業(yè)的關(guān)鍵領(lǐng)域，我們?cè)缭绮季謬?guó)產(chǎn)化能力，不存在‘卡脖子’風(fēng)險(xiǎn)。”
圍繞核聚變能源產(chǎn)業(yè)，合肥匯集近60家企業(yè)，涵蓋上游超導(dǎo)線材生產(chǎn)、中游主機(jī)設(shè)備制造、下游設(shè)計(jì)運(yùn)營(yíng)商等全產(chǎn)業(yè)鏈。此外，2023年在合肥成立的聚變產(chǎn)業(yè)聯(lián)合會(huì)，已匯集會(huì)員企業(yè)200余家，覆蓋超導(dǎo)材料、磁體系統(tǒng)、真空設(shè)備等產(chǎn)業(yè)鏈環(huán)節(jié)。
合肥未來(lái)大科學(xué)城內(nèi)，同步在建設(shè)的還有聚變堆主機(jī)關(guān)鍵系統(tǒng)綜合研究設(shè)施（CRAFT）——也就是“夸父”項(xiàng)目，預(yù)計(jì)將于今年底全面建成。

安徽合肥聚變堆主機(jī)關(guān)鍵系統(tǒng)綜合研究設(shè)施園區(qū)的夸父逐日雕塑。本報(bào)記者 康樸 攝
建成后，“夸父”項(xiàng)目將是國(guó)際聚變領(lǐng)域參數(shù)最高、功能最完備的綜合性研究及測(cè)試平臺(tái)，將為聚變實(shí)驗(yàn)堆和工程堆核心部件的研發(fā)及建設(shè)保駕護(hù)航。
“從EAST點(diǎn)火，到BEST演示發(fā)電，再到CRAFT造部件，我們正穩(wěn)步邁向聚變能商用發(fā)電。”嚴(yán)建文給出了時(shí)間表：BEST裝置預(yù)計(jì)2027年建成，2030年通過(guò)核聚變點(diǎn)亮第一盞燈，首次演示聚變能發(fā)電，2035年建成聚變工程示范堆，力爭(zhēng)在2050年前實(shí)現(xiàn)聚變能商業(yè)化發(fā)電……
在嚴(yán)建文看來(lái)，未來(lái)，石油和煤將回歸化工原料屬性，風(fēng)光電力退居補(bǔ)充角色，人類(lèi)將進(jìn)入一個(gè)近乎無(wú)限的清潔能源時(shí)代。“時(shí)不我待！一刻也不能停下，必須拼命奔跑。”
古人留下后羿射日和夸父逐日的神話流傳至今。后羿不會(huì)想到，在他射落8個(gè)太陽(yáng)的若干年后，后輩們卻孜孜以求地探索“相反”的命題：在地球上復(fù)刻太陽(yáng)的能量之源；逐日力竭而死的夸父看到后輩以天馬行空的想象力和偉大創(chuàng)造力為自己的傳奇續(xù)寫(xiě)新篇章，也會(huì)感到無(wú)比欣慰吧！

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