第122254次实验！4月12日21时，中国有“人造太阳”之称的全超导托卡马克核聚变实验装置（EAST）创造新的世界纪录，成功实现稳态高约束模式等离子体运行403秒，对探索未来的聚变堆前沿物理问题，提升核聚变能源经济性、可行性，加快实现聚变发电具有重要意义。

“一团耀眼的白光从山脉尽头升起……”在科幻小说《三体》中，太空飞船核聚变发动机发出的光芒如同太阳。利用核聚变等技术，人类走出地球家园，成为真正的太空文明。

万物生长靠太阳。太阳之所以能发光发热，是因为内部的核聚变反应。核聚变能源的原材料在地球上极其丰富，且排放无污染，如果能造一个“太阳”来发电，人类有望实现能源自由。

但要造出能实用的“人造太阳”，需要上亿摄氏度的等离子体、超过千秒的连续运行时间和1兆安的等离子体电流，挑战极大。为此，全球科学家们已努力70多年。

形如“巨炉”，一腔“热火”胸中涌。EAST作为国家重大科技基础设施，拥有类似太阳的核聚变反应机制。

4月12日晚，经过十几年聚力攻关，EAST成功实现稳态高约束模式等离子体运行403秒，刷新2017年的101秒世界纪录，实验现场一片欢腾。

“Shot:122254。”EAST控制大厅屏幕上的数字显示，这是历经十二万多次实验取得的成功。

“这次突破的主要意义在于‘高约束模式’。”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，高约束模式下粒子的温度、密度都大幅度提升，“这为提升未来聚变电站的发电效率、降低成本奠定了坚实物理基础。”

据悉，EAST装置上有核心技术200多项、专利2000余项，汇聚“超高温”“超低温”“超高真空”“超强磁场”“超大电流”等尖端技术于一炉，共有上百万个零部件协同工作。这次成功突破，离不开等离子体控制、加热、壁处理、先进诊断等技术提升和内真空室改善。

目前，下一代“人造太阳”中国聚变工程实验堆已完成工程设计，未来瞄准建设世界首个聚变示范堆。

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“人造太阳”上的

这些“超级材料”中国造

产生核聚变反应需要几千万摄氏度乃至上亿摄氏度的高温，这么高的温度常规材料无法承受，一个可行方案是用磁力将其约束在“磁笼子”里。但是，产生强磁场需要“超大电流”，用电强度达到普通家用空调的数千倍乃至数万倍，这将产生巨大的热量，普通导体会被烧断。

“超导是一种在特殊条件下电阻为零的材料，利用这一特性可以避免导体发热，实现‘人造太阳’的长时间运行。”中国工程院院士李建刚说。

从超导材料、超导接头、超导配线到大型磁体系统，经过约20年的持续努力，如今中国已拥有世界先进的超导技术。“可以说，研制‘人造太阳’，也推动中国的超导材料产业前进了20年。”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介绍，如今中国已成为世界上超导材料的最大出口国，从被“卡脖子”的对象成为主供应商。

前不久，外径超过11米、总重超过400吨的极向场6号线圈（PF6），在法国国际热核聚变实验堆现场通过最终验收测试。中科院合肥物质科学研究院研制的PF6，是目前国际上最重、技术难度最高的超导磁体。

从无到有、刻苦攻关、后来居上，自立自强的科学家精神，成为托起“人造太阳”的“核心超级材料”。