中国下一代“人造太阳”启动工程设计技术逼近极限( 二 )

事实上，与全球规模最大的能源合作项目——国际热核聚变实验堆计划(ITER)相比， EAST只有其1/4大小。但麻雀虽小，五脏俱全， EAST的成功经验已经支撑了ITER的建设。如研制出可通过90千安电流的高温超导电流引线，使ITER制冷电耗每年减少2/3以上；证明ITER磁体电源设计方案存在的风险，并设计出新方案。
“目前，中国在ITER七方采购包进度中已成为第一位。在核聚变领域，中国人再也不是可有可无的‘小角色’ 。 ”宋云涛自豪地说。
【中国下一代“人造太阳”启动工程设计技术逼近极限】在基础科研创新的同时， EAST也带动着我国核聚变相关高科技加工业的发展。
加工的难度在于材料。要控制上亿摄氏度的等离子体，第一层屏蔽层重量就达8000吨。在等离子体所超导导体生产大厅中，宋云涛指着堆叠了两人多高的环形导体告诉采访人员：“这些导体每一根价值都在3000万元人民币以上。 ”这些外表看起来再普通不过的导管，却内藏乾坤：每根线管里都是1000根头发丝一样细的导线拧成的超导电缆。
这些超导线可谓EAST和ITER的“生命线” 。因为地球上再耐热的材料也会被核心区1亿摄氏度的聚变反应烧化，而要让反应产生的等离子体和装置内壁保持一定的距离，就离不开这些超导线。 “它们每秒可以通过6万安培的电流，产生10万高斯的磁场，形成一个强大的‘电磁笼’，把等离子体悬浮起来。 ”宋云涛解释说。
然而，在EAST建立之前，这项技术尚未诞生。 “之前我国的超导线总共加起来才有26公斤，而现在除了供给ITER每年所需的150吨预定以外，产量还绰绰有余。 ”宋云涛说。
ITER很多部件都代表着高附加值，是国际竞争的热点。 “这个线圈重396吨，比EAST所有的线圈加起来还大。我们的价格比日本的还高100万元人民币，我们是以技术和质量取胜。中国人‘卖白菜’的历史一定会尽快地结束！”宋云涛说。
未来几年或启动聚变工程试验堆
热核聚变在过去50年中发展非常之快。世界上第一个真正意义上的“人造太阳”，是国际热核聚变实验堆ITER，要在20年左右能够在大规模的、几十万千瓦的基础上运行较长的时间，就需要验证聚变的工程可行性，而东方超环正是为此进行验证实验其可行性。
让5000万摄氏度等离子体持续100.12秒，这是目前EAST取得的成绩，也是当前国际核聚变反应最好的成绩。 EAST差不多16—17个月左右的时间，综合参数能够翻一倍。 “EAST必将对ITER及下一代聚变装置作出更多世界级的、独一无二的贡献。 ”
核聚变到底什么时候才能实现？未来中国的核聚变到底怎么做？面对上述问题，宋云涛表示，我国现在正在做的EAST实验装置，加入了ITER国际合作，有望再过几年后建造中国自己的工程堆，才能够演示发电。
我国下一代核聚变装置——中国聚变工程试验堆(CFETR)已于2011年开始进行设计研究。在过去的几年里，项目集中了我国磁约束聚变研究的骨干力量，形成目标明确的国家队，在吸收消化ITER和国际磁约束聚变堆设计和技术的基础上，大胆创新，完成的CFETR设计方案可与ITER相衔接和补充。同时，该项目推动了广泛国际合作，世界聚变研究发达国家美国、德国、法国、意大利等已经全面参与CFETR的设计；俄罗斯同行也表示未来更加深入参与CFETR计划。
目前， CFETR装置已经完成设计研究并开始了工程化设计，有望在未来几年启动。宋云涛满怀信心地说， “有了它以后，有望在50年到60年之后实现商用化” 。

中国下一代“人造太阳”启动工程设计 技术逼近极限( 二 )

中国下一代“人造太阳”启动工程设计技术逼近极限( 二 )