關(guān)于我國(guó)對(duì)于號(hào)稱人類最終極能源“核聚變”的實(shí)際應(yīng)用技術(shù)近日有了最新進(jìn)展，據(jù)媒體報(bào)道，6月5日，中國(guó)核工業(yè)集團(tuán)（下稱中核集團(tuán)）發(fā)布消息稱，中國(guó)環(huán)流器二號(hào)M（HL-2M）裝置主機(jī)線圈系統(tǒng)在成都成功實(shí)現(xiàn)交付，這標(biāo)志著中國(guó)自主研制的新一代“人造太陽”總體安裝正式開始。

中國(guó)環(huán)流器二號(hào)M裝置是目前中國(guó)最大的托卡馬克裝置，也被稱為中國(guó)新一代核聚變實(shí)驗(yàn)裝置，由中核集團(tuán)核工業(yè)西南物理研究院（下稱西南物理研究院）承建。

人類開發(fā)核能的途徑主要有兩條——重元素的裂變和輕元素的聚變。利用核裂變?cè)?，人類已建造了幾百個(gè)核電站，但是對(duì)于核聚變的利用卻落后很多。

核聚變產(chǎn)生巨大的能量高于核裂變，一直以來被科學(xué)界視為人類的終極能源。核聚變所需的燃料氘、氚，在自然界中儲(chǔ)存量十分巨大，海水中就能提取。

目前，人類對(duì)聚變反應(yīng)的控制，主要是依靠一種環(huán)形容器，通過約束電磁波驅(qū)動(dòng)，創(chuàng)造氘、氚實(shí)現(xiàn)聚變的環(huán)境和超高溫，實(shí)現(xiàn)受控核聚變。這種裝置被稱為托卡馬克（Tokamak），名字來源于其的關(guān)鍵詞——環(huán)形（toroidal）、真空室（kamera）、磁（magnet）、線圈（kotushka）。

太陽的光和熱來自內(nèi)部的熱核聚變反應(yīng)。托卡馬克裝置就仿造這個(gè)原理建造而成，因此也被稱為“人造太陽”。

中國(guó)對(duì)核聚變的研究開始于1960年代初，主要依托的單位為西南物理研究院和隸屬于中國(guó)科學(xué)院的合肥等離子體物理研究所（下稱中科院合肥物質(zhì)研究院）。

2006年，中國(guó)自行設(shè)計(jì)、研制的世界上第一個(gè)全超導(dǎo)托卡馬克EAST（原名HT--7U）核聚變實(shí)驗(yàn)裝置成功完成首次工程調(diào)試，并于2007年3月通過國(guó)家驗(yàn)收，之后實(shí)現(xiàn)多次放電。該裝置主要由中科院合肥物質(zhì)研究院承擔(dān)。

在托卡馬克裝置的研究上，西南物理研究院先后建造了中國(guó)環(huán)流器新一號(hào)（HL－1M）、中國(guó)環(huán)流器新一號(hào)（HL－1M）裝置及中國(guó)環(huán)流器二號(hào)A（HL－2A）裝置，目前正在建造中國(guó)環(huán)流器二號(hào)M裝置。

據(jù)《四川日?qǐng)?bào)》3月報(bào)道，西南物理研究院研究員、中國(guó)環(huán)流器二號(hào)M項(xiàng)目裝置總工程師楊青巍表示，中國(guó)環(huán)流器二號(hào)M裝置有望今年底建成。

中國(guó)環(huán)流器二號(hào)M裝置模擬圖。圖片來源：西南物理研究院

中核集團(tuán)稱，中國(guó)環(huán)流器二號(hào)M裝置規(guī)模大、參數(shù)高，有望將等離子體電流從中國(guó)現(xiàn)有裝置的1兆安培提高到3兆安培，等離子體溫度將超過2億度。

此次交付的主機(jī)線圈系統(tǒng)，是該裝置主機(jī)的核心部件之一，由西南物理研究院設(shè)計(jì)，東方電氣集團(tuán)東方電機(jī)有限公司制造，華西集團(tuán)四川省工業(yè)設(shè)備安裝公司安裝。

其中，中心柱的研制是整個(gè)線圈系統(tǒng)最具挑戰(zhàn)性的任務(wù)。線圈中心柱由20組環(huán)向場(chǎng)線圈中心段組件和中心螺旋管線圈裝配而成，總體重量約90噸。

中核集團(tuán)稱，高沖擊載荷條件下，中心柱的運(yùn)行壽命要求不低于10萬次，在國(guó)內(nèi)尚屬首次，沒有現(xiàn)成的工藝和設(shè)備借鑒。

中核集團(tuán)還表示，中國(guó)環(huán)流器二號(hào)M裝置將為中國(guó)參與國(guó)際熱核聚變實(shí)驗(yàn)堆（ITER）實(shí)驗(yàn)與運(yùn)行，以及自主設(shè)計(jì)建造未來聚變堆提供重要技術(shù)支撐。

目前，國(guó)際上正進(jìn)行一項(xiàng)名為“國(guó)際熱核聚變實(shí)驗(yàn)堆（ITER）”的項(xiàng)目，該項(xiàng)目要建造一個(gè)更大規(guī)模的“人造太陽”，涉及包括歐盟、中國(guó)、美國(guó)、日本、俄羅斯等國(guó)在內(nèi)的七方。

中國(guó)于2003年加入ITER計(jì)劃，并將承擔(dān)ITER裝置中137個(gè)采購(gòu)包制造任務(wù)的12個(gè)，接近總?cè)蝿?wù)量的10%。