中新社上海4月1日電 題：探訪上海臨港的“人造太陽”
作者 李姝徵 狄權(quán)
不久前，上海臨港傳來消息：全高溫超導(dǎo)托卡馬克實現(xiàn)重大突破——全球首臺全高溫超導(dǎo)托卡馬克“洪荒70”實現(xiàn)了1337秒穩(wěn)態(tài)長脈沖運行，刷新商業(yè)核聚變世界紀(jì)錄。
中新社記者前往上海臨港，探訪這臺創(chuàng)下全球新紀(jì)錄的全高溫超導(dǎo)托卡馬克裝置。在實驗廠房內(nèi)，“洪荒70”的外殼泛著銀色的金屬光澤，龐大的身軀格外醒目。它有著一個形象的別稱——“人造太陽”。
全球首臺全高溫超導(dǎo)托卡馬克“洪荒70”實現(xiàn)了1337秒穩(wěn)態(tài)長脈沖運行，刷新商業(yè)核聚變世界紀(jì)錄。 狄權(quán) 攝太陽之所以恒久發(fā)光發(fā)熱，依靠的是內(nèi)部核聚變。倘若在地球上復(fù)刻這樣的能量“熔爐”，用海水中的重水作燃料，就能得到取之不盡的清潔能源。而“洪荒70”的核心使命，正是模擬太陽內(nèi)部的核聚變反應(yīng)。
“洪荒70”的核心結(jié)構(gòu)為形似甜甜圈的環(huán)形真空室，外部環(huán)繞著多層線圈。通電后，線圈會產(chǎn)生肉眼不可見卻極強的螺旋形磁場，如同無形的“雙手”，將上億攝氏度的高溫等離子體穩(wěn)穩(wěn)約束在真空腔中。
這臺“人造太陽”的研發(fā)企業(yè)——能量奇點能源科技(上海)有限公司創(chuàng)始人楊釗在接受中新社記者采訪時表示，“洪荒70”與傳統(tǒng)托卡馬克的核心區(qū)別在于，它全面采用了高溫超導(dǎo)材料。
對于低溫超導(dǎo)托卡馬克，全球已有20年研發(fā)經(jīng)驗，工藝相對成熟，但裝置體積巨大。而高溫超導(dǎo)材料在臨界溫度下電阻為零，可產(chǎn)生更強磁場，不僅大幅縮小裝置體積，也顯著降低建設(shè)成本，可加快聚變能源商業(yè)化進程。
3月31日，工作人員正在對“洪荒70”進行檢查。狄權(quán) 攝自2024年6月首次放電以來，“洪荒70”已斬獲一系列突破。楊釗表示，得益于自主研發(fā)的技術(shù)優(yōu)勢，目前該裝置的國產(chǎn)化率超過96%。為了“馴服”這個內(nèi)部高溫可達上億攝氏度的“人造太陽”，研發(fā)團隊為它配備了AI“大腦”——可實時監(jiān)測等離子體的溫度、位置、密度，并用毫秒級速度調(diào)整磁場和運行參數(shù)，推動能源研究從“試錯式”實驗升級為“精準(zhǔn)式”智能調(diào)控。
“1337秒穩(wěn)態(tài)運行，這一成績，遠超團隊原定的600秒目標(biāo)?！睏钺摫硎?，團隊目前正對算法進行優(yōu)化升級，并對內(nèi)部部件進行小幅改進，以進一步延長裝置運行時長。
除短期優(yōu)化升級外，能量奇點也已做好長遠規(guī)劃。楊釗透露，以“洪荒70”作為關(guān)鍵實驗平臺，能量奇點正加緊研發(fā)下一代裝置“洪荒170”，并計劃在未來3年內(nèi)完成建設(shè)。屆時，“洪荒170”將進一步驗證全高溫超導(dǎo)托卡馬克裝置的商業(yè)化發(fā)電潛力。
在楊釗看來，“洪荒70”的建成，其意義遠不止于裝置本身的突破，更重要的是培育了完整的供應(yīng)鏈能力。“這是一個非常復(fù)雜的系統(tǒng)工程，高參數(shù)聚變裝置能建成，意味著它背后所有子系統(tǒng)的供應(yīng)鏈能力都在逐步提升?！睏钺撜f。
“可控核聚變是臨港新片區(qū)重點發(fā)展的未來產(chǎn)業(yè)之一。”在接受中新社記者采訪時，中國(上海)自由貿(mào)易試驗區(qū)臨港新片區(qū)管理委員會高科處工作人員杭勇表示，臨港新片區(qū)正積極規(guī)劃引入包括高溫超導(dǎo)等關(guān)鍵材料制造企業(yè)以及核心零部件制造企業(yè)，為產(chǎn)業(yè)發(fā)展夯實基礎(chǔ)。(完)