12月4日14時02分，新一代“人造太陽”裝置——中國環(huán)流器二號M裝置（HL-2M）在成都建成并實現(xiàn)首次放電，這標志著中國自主掌握了大型先進托卡馬克裝置的設(shè)計、建造、運行技術(shù)，為我國核聚變堆的自主設(shè)計與建造打下堅實基礎(chǔ)。該項目于2009年由國家原子能機構(gòu)批復(fù)立項，由中國核工業(yè)集團有限公司（下文簡稱“中核集團”）核工業(yè)西南物理研究院自主設(shè)計建造。
▲新一代“人造太陽”中國環(huán)流器二號M裝置是我國目前規(guī)模最大、參數(shù)最高的先進托卡馬克裝置，是我國新一代先進磁約束核聚變實驗研究裝置。和前代相比，該裝置采用更先進的結(jié)構(gòu)與控制方式，等離子體體積達到國內(nèi)現(xiàn)有裝置2倍以上，等離子體電流能力提高到2.5兆安培以上，等離子體離子溫度可達到1.5億度，相當于太陽芯部溫度的近十倍，能實現(xiàn)高密度、高比壓、高自舉電流運行。HL-2M裝置的成功運行將使我國堆芯級等離子體物理研究及關(guān)鍵技術(shù)達到國際先進水平，為我國深度參與ITER計劃（國際熱核聚變實驗堆計劃）及未來自主設(shè)計、建造聚變堆的奠定堅實基礎(chǔ)，對助推我市加快建設(shè)具有全國影響力的科技創(chuàng)新中心具有重要意義。
在HL-2M裝置建設(shè)過程中，中核集團西南物理研究院聯(lián)合國內(nèi)多家研制單位，在裝置物理與結(jié)構(gòu)設(shè)計、特殊材料研制、材料連接與關(guān)鍵部件研發(fā)、總裝集成等方面取得了多項突破。
比如實現(xiàn)了可拆卸線圈結(jié)構(gòu)，增強了控制運行水平，提升了裝置物理實驗研究能力；攻克了高鎳合金雙曲面薄壁件大型真空容器模壓成型和焊接變形控制等關(guān)鍵技術(shù)；掌握了具有國際先進水平的異形銅合金厚板材制造成型工藝，實現(xiàn)了高強度膨脹螺栓組件的自主國產(chǎn)化等。
以HL-2M裝置建設(shè)為牽引，核工業(yè)西南物理研究院掌握的特種材料、關(guān)鍵設(shè)備、極端條件精密制造等關(guān)鍵技術(shù)，已形成“同步輻射”效應(yīng)，在航空、航天、電子等前沿領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)創(chuàng)新應(yīng)用。
太陽能帶來光與熱，是因為它內(nèi)部時刻都在進行熱核聚變反應(yīng)，如果人類可以掌控這種反應(yīng)，就意味著世世代代將擁有無限的、清潔的能源。因此，從上世紀50年代開始，我國就一直致力于打造“人造太陽”。
經(jīng)過多年的發(fā)展，我國已經(jīng)建成中國環(huán)流器—號、二號裝置、“東方超環(huán)”等一批大科學(xué)裝置，掌握了“人造太陽”的部分關(guān)鍵技術(shù)、積累了大量研究成果。“我國核能發(fā)展實施的‘熱堆-快堆-聚變堆’三步走戰(zhàn)略中，聚變是作為解決能源問題的最后一步。開發(fā)核聚變是解決我國能源戰(zhàn)略需求的途徑，對我國未來能源與國民經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展具有重大戰(zhàn)略意義。”國家原子能機構(gòu)主任張克儉表示，今天，我國自主研制的中國環(huán)流器二號M裝置建成運行，是核聚變事業(yè)戰(zhàn)線開拓創(chuàng)新、團結(jié)拼搏、努力奮斗的成果，是我國核聚變發(fā)展史上的重要里程碑。
“核聚變能源是目前人類認識到的可以最終解決人類能源問題和環(huán)境問題，推動人類社會可持續(xù)發(fā)展的重要途徑之一。HL-2M裝置主要用來開展高參數(shù)、高性能條件下的可控核聚變研究，其總體參數(shù)達到國際先進水平。”中核集團董事長余劍鋒說。
紅星新聞記者 彭祥萍 圖據(jù)中核集團
