中国环流器一号实验装置什么时候建成的

❶ 想搞核聚变，中科院等离子所（合肥）和成都核工业西南研究院哪个好

成都核工业西南研究院比较好，你看下我们的简介。
核工业西南物理研究院建院于二十世纪六十年代中期，隶属中国核工业集团公司，是我国最早从事核聚变能源开发的专业研究院。在国家有关部委的支持下，依托核工业体系，经过40多年的努力，拥有较完整的开展核聚变能源研发所需的学科及相关实验室，先后承担并出色完成国家“四五”重大科学工程项目“中国环流器一号装置研制”及“十五”“中国环流器二号A(HL-2A)装置工程建设项目”建设任务，取得了一批创新性的科研成果，实现了我国核聚变研究由原理探索到大规模装置实验的跨越发展，是我国磁约束核聚变领域首家获得国家科技进步一等奖的单位。聚变研究和聚变相关技术的开发获多项国家专利，具有原创性的分子束加料技术等研究成果在国际聚变一流杂志及国际聚变能源大会上发表。
本院原位于四川省乐山市郊区，“七五”期间部分迁至成都市，九十年代于成都市近郊新建了聚变研究实验基地。全院现有职工1700余人，科技人员1100余人，其中中国科学院院士1人,研究员72人，副研究员及高级工程师155人，中级研究人员434人。
我国受控核聚变领域的第一个部级重点实验室于1997年在我院建成并投入运行。本院主要科研方向是磁约束受控核聚变，包括等离子体约束、平衡、加热实验与理论研究以及高压大电流、超高真空、强磁场、强流离子源、微波加热、自动控制、复杂信息获取与处理、低温深冷、超导、大型电物理装置设计建造与维护维修、聚变堆工艺与材料等方面的研究。经过40多年的艰苦奋斗，建成了22个受控核聚变等离子体实验研究装置，开展了一系列物理实验。特别是1984年建成的中国环流器一号（HL－1）和1994年建成的中国环流器新一号（HL－1M）两个中型托卡马克装置及其实验研究成果，代表了当时我国磁约束聚变实验研究的水平，处于国际上同类型、同规模装置的先进行列，并在探索可控核聚变的道路上取得了重要进展。我国第一个具有偏滤器位形的托卡马克装置中国环流器二号 A（HL－2A）于 2002年建成，2003年在该装置中首次实现偏滤器位形放电，把我国核聚变实验研究的整体水平提升到一个新的高度。之后经过三年努力，完成了“中国环流器二号A装置配套与完善建设项目”，使这一核聚变装置具备了更为强大的加热能力和时空分辨等离子体诊断系统，实验装置研究水平步入到一个新的台阶，具备了开展近堆芯等离子体物理实验的能力。近几年在HL-2A装置上成功开展了偏滤器位形下的高密度实验、超声脉冲分子束、低混杂波等专题改善约束实验研究，在等离子体约束和输运、大功率电子回旋波加热、加料及杂质控制等研究方面取得了一批创新性科研成果，充实了国际热核聚变实验堆(ITER)数据库，为“十二五”核聚变能源开发和完成ITER计划任务奠定了基础。HL-2A已实现高参数条件下连续重复稳定的偏滤器位形放电，运行参数达到：纵场2.7T，等离子体电流450kA，等离子体存在时间6s，等离子体密度达0.8×1020 m-3，能量约束时间达150ms，等离子体总储能达78kJ，电子温度5keV(约5500万度)，获得了我国目前托卡马克装置最高等离子体电子温度，标志着我国磁约束核聚变研究再上新台阶。在聚变堆设计与工艺材料研究方面也取得了一系列研究成果，初步具备了开展聚变堆物理设计、概念设计、工程设计以及聚变堆堆材料和聚变堆堆工艺的研发平台。2009年4月，HL－ 2A 在国内托卡马克装置上首次实现高约束(H模)运行模式，获得的等离子体储能达40kJ，离子温度达2.8keV以上，等离子体约束改善因子达2。这是我国磁约束聚变实验研究史上具有里程碑意义的重大进展。
本院作为国家ITER计划的技术支撑单位之一，自2003年以来，先后承担了科技部国家磁约束核聚变能发展研究专项任务，承担了ITER的磁体重力支撑结构、屏蔽包层模块及第一壁、放电清洗与氚送气系统、中子通量监测系统和偏滤器朗谬尔探针系统等研制任务，以及ITER氦冷固态实验包层模块的详细设计与关键工艺技术研发任务，已经取得了重要进展。
80年代中期，本院部份科技人员转向国民经济建设主战场，致力于核聚变与等离子体应用技术的成果转化。研制了具有自主知识产权的复合渗注镀技术集成试验平台，成功开发出多种等离子体复合表面处理工艺；形成了离子镀膜、离子注入、微弧氧化、低温改性、等离子体炬和纳米粉末制备等优势项目，以及玻璃贴膜、中大功率特殊电源和数字真空计等优势产品。这些新技术、新工艺、新产品已广泛应用于工业、科研与日常生活等领域，创造了很好的经济效益和社会效益。按欧盟标准设计、生产的表面处理设备出口欧盟，实现了整机出口发达国家零的突破。
本院的研究与开发工作坚持高起点、高标准，瞄准国际前沿课题与先进水平，广泛利用国际合作，取得了一大批具有特色的科技成果。目前已与国际原子能机构及美国、德国、日本、俄罗斯、英国、法国等30多个国际组织和国家的科研机构、大学及企业建立了合作关系。我院成功举办了第二十一届世界聚变能源大会、第十三届“国际托卡马克物理活动”（ITPA）诊断会议、第九届“中日聚变/裂变及先进能源系统材料会议”等国际会议。每年都有外藉科学家来院讲学、进行学术交流或短期技术合作。自改革开放以来我院先后派出600多人次赴国外工作、进修和学术交流。随着ITER计划的实施，我院不断派出人员参加ITER计划国际合作与交流以及到ITER国际组织任职和工作。建院40多年来，全院已取得了5000多项科研成果，获部省级成果奖400多项，获国家科技进步奖18项，其中国家科技进步一等奖1项，二等奖3项。
本院十分注重人才培养，分别于1978年和1986年经国务院学位委员会和国家教育部批准招收、培养硕士研究生和博士研究生，并于1999年经全国博士后管理委员会批准建立博士后流动站，已培养出300多名硕士、100余名博士研究生。此外，我院通过广泛的国际合作与交流以及参加ITER计划，造就和培养了一批具有国际视野的科研人才和聚变工程技术骨干。
2000年本院与成都理工大学合作在乐山基地创办了“成都理工大学乐山学院”，该学院2003年发展为“成都理工大学工程技术学院”。 成都理工大学工程技术学院主要从事本、专科学历教育。
根据国家核能开发规划，“十二五”期间，我院将以“十一五”形成的能力和技术为基础，充分抓住ITER建造期间的良好的国际合作机遇，充分利用HL-2A及其升级改造后的装置以及承担的ITER计划项目，发展聚变关键技术，培养专业人才，建设聚变堆设计和关键技术研发平台，为我国开发核聚变能源奠定基础。同时，大力发展等离子体应用技术和非核优势技术，创造更好的经济效益和社会效益。
本院的发展受到了党和国家领导人的关注，得到了国家有关部委、地方各级政府以及业内专家的大力支持，也获得了国际机构、外国政府和组织以及国际友人的帮助。我们一定不辜负他们的希望，不懈努力，与时俱进，在本世纪内升起中国的“人造太阳”，造福子孙后代！

❷ 托卡马克装置的加热温度是多少度

现在石油和煤炭价格飞速上涨，而且使用这些能源会导致环境污染，造成全球变暖，因此人们将目光更多地投到核能上。核反应分为裂变和聚变两种。目前人类利用的只有裂变能，主要燃料是铀和钍，但这两种元素的地球储量都不多，勉强只够人类使用数百年。聚变能就不同了，它的主要燃料是氚和氚。氚可从海水中提取，氚则是在反应堆中用中子照射锂后制得的。地球上的氚和锂储量非常丰富，足够人类使用数十亿年。

不过要实现核聚变反应，首先需要外部能量来克服原子核之间的静电排斥力，加热温度须达上亿摄氏度，这也是为什么氢弹爆炸时需要先用一个小型原子弹来引爆的原因。但爆炸产生的能量过于巨大和迅速，难以用来发电。为此，各国科学家们一直在努力探索，希望研制出一种类似核裂变反应堆的装置，用来控制聚变反应的速度，使其长期稳定地逐渐释放出能量。如果解决了这项技术，核能将真正成为人类取之不尽、用之不竭的持久能源。

目前科学家们已克服了如何加热的难题，接下来的难题是如何控制这些具有上亿摄氏度、已全部变成高温等离子体的氚和氚，因为世界上没有任何容器能够盛装它们。

所谓等离子体其实就是在高温下失去部分电子的原子与脱离原子的正负电子共同组成的气态带电物质。20世纪40年代，科学家们提出用封闭的磁场来约束高温等离子体的建议，因为磁力线是无形的，所以不惧怕高温。1954年，前苏联科学家建成第一个采用磁约束方法实现个别聚变反应的“托卡马克”装置，又称“环流器”。20世纪80年代初，美国和德国科学家首次研制出可以在很短的瞬间输出微小聚变能量的托卡马克装置。

目前世界上最大的托卡马克装置是位于英国牛津郡卡勒姆科学中心的“联合欧洲环”，由欧洲20个国家合作研制。它采用超导电磁线圈环形磁场约束方式，将燃料喷入后可以加热到1亿℃以上的高温。位于美国新泽西州普林斯顿等离子物理实验室中的托卡马克装置，可以将氚和氚的等离子混合体最高加热到5.1亿℃，比太阳中心的温度还要热30倍。但它们输出的聚变能量都不大，远小于所消耗的能量。中国也在积极发展自己的核聚变实验装置，1984年建成“中国环流器1号”，2006年又建成世界上第一个实现稳态运行的实验型超导托卡马克装置。

由于研制聚变反应堆成本高昂，全世界任何国家都难以独自承受，欧盟、中国、美国、日本、韩国、俄罗斯和印度科学家在2006年共同决定，合作建造一座“国际热核聚变反应堆”，地点选在法国南部的普罗旺斯，并希望在2035年建造世界上第一座具有实用价值的示范性核聚变发电站。也许到2050年前后，我们就可以首次用以上核聚变方式发出的电力了。

❸ 核工业西南物理研究院的主要业绩

经过40多年的艰苦奋斗，建成了22个受控核聚变等离子体实验研究装置，开展了一系列物理实验。特别是1984年建成的中国环流器一号（HL－1）和1994年建成的中国环流器新一号（HL－1M）两个中型托卡马克装置及其实验研究成果，代表了当时我国磁约束聚变实验研究的水平，处于国际上同类型、同规模装置的先进行列，并在探索可控核聚变的道路上取得了重要进展。我国第一个具有偏滤器位形的托卡马克装置中国环流器二号 A（HL－2A）于 2002年建成，2003年在该装置中首次实现偏滤器位形放电，把我国核聚变实验研究的整体水平提升到一个新的高度。之后经过三年努力，完成了“中国环流器二号A装置配套与完善建设项目”，使这一核聚变装置具备了更为强大的加热能力和时空分辨等离子体诊断系统，实验装置研究水平步入到一个新的台阶，具备了开展近堆芯等离子体物理实验的能力。近几年在HL-2A装置上成功开展了偏滤器位形下的高密度实验、超声脉冲分子束、低混杂波等专题改善约束实验研究，在等离子体约束和输运、大功率电子回旋波加热、加料及杂质控制等研究方面取得了一批创新性科研成果，充实了ITER数据库，为“十一五”核聚变能源开发和完成ITER计划任务奠定了基础。HL-2A已实现高参数条件下连续重复稳定的偏滤器位形放电，运行参数达到：纵场2.7T，等离子体电流433kA，等离子体放电时间3.15s，平顶时间2.5s，辅助加热功率2.5MW，等离子体线平均密度大于6×1019 m-3，电子温度4.93keV(约5500万度)，获得了我国目前托卡马克装置最高等离子体电子温度，标志着我国磁约束核聚变研究再上新台阶。在聚变堆设计与工艺材料研究方面也取得了一系列研究成果，初步具备了开展聚变堆物理设计、概念设计、工程设计以及聚变堆堆材料和聚变堆堆工艺的研发平台。

❹ 中国最大的核聚变研究中心在哪

我国自行设计和研制的最大的受控核聚变实验装置“中国环流器一号”，已在四川省乐山地区建成，并于1984年9月顺利启动，它标志着我国研究受控核聚变的实验手段，又有了新的发展和提高，并将为人类探求新能源事业做出贡献。美中两国科学家分别于1993年和1994年在这个领域的研究和实验中取得新成果。
目前，美、英、俄、德、法、日等国都在竞相开发核聚变发电厂，科学家们估计，到2025年以后，核聚变发电厂才有可能投入商业运营。2050年前后，受控核聚变发电将广泛造福人类。
核聚变反应燃料是氢的同位素氘、氚及惰性气体3He（氦－3），氘和氚在地球上蕴藏极其丰富，据测，每1升海水中含30毫克氘，而30毫克氘聚变产生的能量相当于300升汽油，这就是说，1升海水可产生相当于300升汽油的能量。一座100万千瓦的核聚变电站，每年耗氘量只需304千克。
氘的发热量相当于同等煤的2000万倍，天然存在于海水中的氘有45亿吨，把海水通过核聚变转化为能源，按目前世界能源消耗水平，可供人类用上亿年。锂是核聚变实现纯氘反应的过渡性辅助“燃料”，地球上的锂足够用1万年～2万年，我国羌塘高原锂矿储量占世界的一半。
科学家们发现，以3He为燃料的核聚变反应比氘氚聚变更清洁，效益更高，而且与放射性的氘氚不同的是3He是一种惰性气体，操作安全。获得过诺贝尔奖金的科学家博格、美国总统军备控制顾问保罗·尼采1991年曾撰文说，没有其它能源能像3He那样几乎无污染。
下世纪初，人类将在月球上开采地球上不存在的3He矿藏，用于代替氚，从而使目前世界各地建造的实验性聚变反应可以攻克关键性的难关，使其走上商用成为可能。地球上并不存在天然的3He，作为核武器研究的副产品，美国每年生产大约20千克，但一台实验性反应堆就需要至少40千克。月球上的钛矿中蕴藏着丰富的3He资源。
月球表面的钛金属能吸收太阳风刮来的3He粒子。据估计，月球诞生的40亿年间，钛矿吸收了大约100万吨3He，其能量相当于地球上有史以来所有开发矿物燃料的10倍以上。1994年日本宣布了去月球开发3He的计划项目，日本比美国在3He聚变项目上的投资要多出100倍。
1986年起美国威斯康星州的麦迪逊就成了3He研究中心。只要从月球上运回25吨3He，就可满足美国大约一年的能源需要。目前，全球每年的能源消费大约1000万兆瓦，联合国1990年公布的数字，到2050年时将会猛增至3000万兆瓦，每年从月球上开采1500吨3He，就能满足世界范围内对能源的需求。
按上述开采量推算，月球上的3He至少可供地球上使用700年。但木星和土星上的3He几乎是取之不尽、用之不竭的。综上所述，可以看出，核聚变为人类摆脱能源危机展现了美好的前景。

❺ 报载中国建成全球首个人造太阳，有无更多详情

凤凰卫视消息：目前世界上第一个全超导核聚变「人造太阳」实验装置，已在安徽合肥进入总装。

据香港大公报报道，在地球上模拟太阳，利用热核聚变为人类提供源源不断的清洁能源，中国的科学家们正朝这一理想加快前进步伐。今日，国家大科学工程EAST的由二十五位国际顾问组成的委员会通过报告和在中科院等离子体物理研究所实地考察，了解了EAST的使命、设计、研发、工程、建设进展以及未来的计划。委员会认会，EAST使中国聚变研究和中科院等离子体所的研究能力向前迈出了一大步。

EAST是「先进超导托卡马克实验装置(Experimental Advanced superconcting tokmak)」的英文缩写。

委员会评估认为它将是世界上第一个同时具有全超导磁体和主动冷却结构的托卡马克，能实现稳态运行。委员会对工程进展速度、研制质量和对关键部件的测试，尤其是对全部由等离子体所自行研制的超导磁体，留下了非常深刻的印象。委员会强烈吁请中国科学院和国家科技部给予长期的、充足的、持续的支持。

人们认识热核聚变是从氢弹爆炸开始的。氢弹爆炸时释放出极大的能量，给人类带来的是灾难。而科学家们却希望发明一种装置，可以有效地控制「氢弹爆炸」的过程，让能量持续稳定的输出。科学家们把这类装置比喻为「人造太阳」，因为它可以像太阳一样，为人类提供一种无限的、清洁的和安全的能源。

中科院等离子体物理研究所研制的「EAST」装置就是这样的一种实验设备。据有关专家介绍，等离子体长时间稳定运行是实现控制核聚变的前提条件之一，但在目前世界上的「人造太阳」实验装置上，等离子体稳定运行的时间都很短，短的只有几秒钟，最长的也只有四分多钟，而「EAST」装置由于采用了先进的非圆切面和全超导技术，等离子体稳定运行的时间可达十六分钟，是迄今为止世界上能让等离子体运行时间最长的「人造太阳」实验装置。目前，这一装置的主要技术问题已被攻克，正进入总装阶段，计划于二○○五年建成。

专家们认为，这一实验装置可为欧、美、日、中等七方正在谈判筹建中的「国际热核聚变实验堆」建设提供直接经验，并为未来聚变实验堆提供重要的工程和物理实验基础。

中科院等离子体物理研究所所长李建刚说，虽然「人造太阳」的奇观在实验室中已经出现，但离真正的商业运行还有相当长的距离，「人造太阳」所发出的电能在短时间内还不可能进入人们的家中。但他预测，根据目前世界各国的研究状况，这一梦想最快有可能在五十年后实现。

❻ 中国的:''人造太阳''

晨报记者：作为世界第一台全超导的“人造太阳”，它的建成对人类的未来意味着什么？

万元熙：它将为人类未来建造工业应用的聚变电站搭起一座桥梁。目前，在托卡马克装置上进行聚变反应已经获得不小的成功，但要实现稳态、长时间地运行还有很长的路要走，我们就是想通过全超导技术来解开这个“死结”，让它运行的时间更长，从实验逐步走向应用。

一旦聚变电站成功运行，带给世界的变化将是革命性的。各国之间再也不用为中东的石油而发生战争。没了石油、煤矿开采带来的污染，二氧化碳的温室效应、南极冰面的萎缩、海岸线的增高等等一系列现在人类头疼的问题都会消失。它将给人类带来无限清洁的能源，就像太阳给我们的一样。

晨报记者：目前世界通行的“人造太阳”能工作多长时间？我们这台中国“人造太阳”又能突破到怎么样的高度？

万元熙：世界目前的平均水平只有300多秒，如果正常运行，我们的“人造太阳”可以达到上千秒，随着技术的成熟，未来可能达到一个星期，甚至一个月。到那时，将是非常了不起的。

晨报记者：目前，困扰“人造太阳”从实验走向现实应用的难题有哪些？

万元熙：除了刚才所说的稳态运行问题外，材料也是一大难题，现在没有哪种材料能保证在上亿度环境下不会被损坏，这个问题还得靠科学家经过无数次的实验研制出合适的材料。

晨报记者：说到这套设备我们悉顷还是不得不提到安全问题，因为采用裂变反应技术的核电站泄漏令人们不安，你们如何保证“人造太阳”装置不会产生辐射和巨大的爆炸？

万元熙：这是所有人关心的问题，不过，大家可以放心。“人造太阳”完全不同于裂变核电站，它采用的原料是氢和它的同位素氘，这种原料本身就没有辐射性，虽然聚变过程中等离子体碰撞产生中子是一种辐射，但它是短暂的，一旦放电结束就不会再产生中子了，放电过程中产生的中子也是可防护睁肢陆的，通常都不能穿过我们1.5米厚的墙。

而爆炸的可能性根本不存在。虽然等离子体经过聚变能达到上亿度，但都被磁场紧紧约束住，不会膨胀。即使设备出现了问题，等离子体也会在瞬间消失，不会发生爆炸。

晨报记者：人们都很关心“人造太阳”何时可以运用到日常生活中？

万元熙：我们的装置建成后虽然可以大大地推进研究进展，但距离实际的工业应用还有很长的路要走，乐观估计也要30到50年。由中国、美国、欧盟、日本、俄罗斯、韩国参加的国际热核反应堆合作计划（ITER）是一个更先进的装置，它需要10年才能建成；材料的发明、制造需要10年；建立示范堆，检验它在实际应用中的效率问题等等，这又要10年。此外，还取决于各国政府在能源问题上的认识和态度，如果都非常支持，时间就短些，否则会更长。

距离当年氢弹爆炸50多年了，尽管世界上许多国家建起了核电站，人类仍然没有看到一座核聚变发电站的出现。核聚变电站的诱人前景依然是人们心中一个割舍不去的梦。50年来，全世界都在为建立一个能够控制核聚变的装置而努力。在30多个国家建造的大大小小上百个实验装置上，每一次放电时间的延长人们都为之兴奋；每一次温度的提高人们都为之欢呼。因为这看似小小的进步意味着我们离聚变能的应用更近了一步。前不久，中科院等离子物理所建成的全超导的托克马克试验装置调试成功，掀起了全世界对未来“人造太阳”的极大关注。

中国“人造太阳”引发世界冲击波

“人造太阳”调试成功饥厅听到这样的消息人们难免心生疑问：太阳可以人造吗？在大多数人眼中，“人造太阳”是人类复制的一个新太阳。“人造太阳”真能挂在天上吗？它究竟是个什么样子？中国刚刚调试成功的“人造太阳”实验装置又是什么呢？这个答案只有亲自造太阳的人知道。

据国家“九五”重大科学工程EAST建设项目总负责人万元熙教授介绍，引起人们猜测的“人造太阳”，就是中科院等离子物理研究所经过8年艰苦奋斗建造成的全超导的托克马克试验装置。“未来的‘人造太阳’基本上是这样，可能会更大些”。

“简单地理解，之所以被称作‘人造太阳’，是因为这个装置产生能量的原理和太阳产生能量的原理一样。”万元熙解释，太阳能够发出强光，辐射到宇宙空间中去，巨大的能量来自于核聚变反应。

氢弹是瞬间的，而“人造太阳”则能持续不断地产生巨大能量。我们把这种研究称为受控热核聚变反应。这种反应在两条途径中正在迅速发展。一条途径就是造出各式各样的磁容器来，其中一类磁容器叫做托克马克。经过全世界60年的努力，这类托克马克聚变装置已取得巨大成功。在这种装置上已经可以把氘的聚变燃料加热到4亿-5亿度的高温区，在这样的温度下发生大量的聚变反应。

据悉，世界上最大的托克马克装置欧洲联合环的聚变功率输出达16兆-17兆瓦，但仍只能短暂地运行。也就是说，这个磁笼只能存在几秒、十几秒钟，从加热到实现聚变反应只有几秒钟的时间。现在，科学家们正在力求实现让托克马克装置连续不断地反应。

“一方面我们获得了巨大进展，另一方面，能否走向稳态运行是未来的聚变反应堆所需要的。”万元熙表示。“我们建造的这个全超导的托克马克试验装置最大的特点就是，把托克马克已经取得的进展过渡到稳态运行状态，为未来实现真正的‘人造太阳’做出重要贡献。”

据悉，今年七八月，全部装置装好仅仅是物理实验的开始。这个物理实验已经引起全世界同行的很大关注和极高的兴趣，因为这是到目前为止第一个全超导的、可以稳态运行的托克马克装置。

万元熙还解释说，目前全世界所有的聚变装置还不能被称之为“人造太阳”。从所有装置上得到的各种研究结果都是为未来建造真实的受控热核聚变反应堆、聚变能电站做出重要的贡献，奠定工程和物理基础。没有这些工程和物理基础，未来建造真实的聚变反应电站是不可想象的。完美能源不是梦根据1998年世界能源组织公布的数据，地球上所蕴藏的铀矿作为燃料只能用60年左右。不仅如此，使用铀矿的过程中还会产生一些高放射性废物，这些废物的寿命非常长，几千年、几万年仍然有放射性，对人类的环境造成另外一种污染。相比之下，聚变能源的燃料则来自于海水，1升海水中所含氢的同位素氘如果全部提取出来，放到未来的人造太阳中发生聚变反应，放出来的能量等同于燃烧300公升的汽油的能量。

可以想象，到那时人类需要的一次性的能源将是无穷尽的，不会为可持续发展而操心，不会为能源的短缺发生政治、军事等冲突，最重要的是不会因为使用化石燃料及其他燃料污染环境。

早在氢弹爆炸成功时，前苏联和美国就以绝密的形式进行受控热核聚变能的研究。由于原子弹爆炸后，十几年的时间就研制出裂变电站，人们可以利用原子弹的裂变能量；氢弹爆炸后，我们即将获得巨大的、无限的清洁能源。这些国家便认为，能够成功爆炸氢弹，也可以用5年、10年或者15年的时间造出一个聚变能电站。专家表示：“我们对此非常乐观。”

受控热核聚变的条件是必须加热燃料到亿万度的高温，把燃料约束到一个局部的小空间中。什么物质的器皿能够盛装上亿度的高温燃料？这成为当前最主要的难题。耐火砖、不锈钢都不可行，必须采用特殊方式来约束聚变燃料。

如果没有物质的器皿盛装上亿度高温的等离子体聚变燃料，可否用磁场构造一个磁的容器来盛装？这就产生了托克马克这类磁约束聚变装置。使用这个装置，其外面大量的大线圈和磁体会产生一个环形的磁容器，在这个磁容器里面约束、加热聚变的燃料，让它发生聚变反应。

过去的60年，近100个大大小小的托克马克一点点地贡献了不同特点的技术，才使得我们敢于去建造越来越大的托克马克聚变装置。背景链接托克马克

如何克服巨大的静电斥力将原子核聚到一起，还要将它们的密度维持在一定水平以防不安全的能量爆发(如氢弹就是不可控的核聚变)？前苏联科学家在20世纪50年代初率先提出磁约束的概念，并在1954年建成了第一个磁约束装置—形如中空面包圈的环形容器“托克马克(Tokamak)”，又称环流器。一般情况下，在超过10万摄氏度的磁场中，原子中的电子就脱离了原子核的束缚，形成等离子体。带电粒子会沿磁力线做螺旋式运动，所以等离子体就这样被约束在这种环形的磁场中，也叫磁笼。人造太阳

亿万年来，地球上的万物靠着太阳源源不断的能量维持自身的发展。在太阳的中心，温度高达1500万摄氏度，气压达到3000多亿个大气压。在这样的高温高压条件下，氢原子核聚变成氦原子核，并放出大量能量。几十亿年来，太阳犹如一个巨大的核聚变反应装置，无休止地向外辐射着能量。

核聚变能是两个较轻的原子核结合成一个较重的原子核时释放的能量，产生聚变的主要燃料之一是氢的同位素氘。氘广泛分布在水中，每升水约含30毫克氘，通过聚变反应产生的能量相当于300升汽油的热能。采集氘并使之与相关物质聚变产生能量，就是“人造太阳”的原理。

根据科学家的分析，如果我们未来能建成一座1000兆瓦的核聚变电站，每年只需从海水中提取304公斤的氘就可产生1000兆瓦的电量。照此计算，地球上仅在海水中就含有45万亿吨氘，足够人类使用上百亿年，比太阳的寿命还要长。

1952年，当第一颗氢弹爆炸之后，人类制造核聚变反应成为现实，但那只是不可控制的瞬间爆炸。从那个时候开始，科学家们一直在寻找途径，把氢弹爆炸在某个试验装置上加以控制，然后源源不断地取出它的核聚变能。50多年过去了，这个梦想一直没能实现。

美国、前苏联等国在20世纪80年代中期发起了耗资100亿欧元的国际热核实验反应堆�ITER 计划，旨在建立世界上第一个受控热核聚变实验反应堆，中国于2003年加入该计划。中科院等离子物理研究所是这个国际科技合作计划的国内主要承担单位。

1994年底，中科院等离子物理研究所建成中国第一台超导托卡马克装置HT-7，使中国成为继俄、法、日之后第四个拥有同类实验装置的国家。在此基础上，专家着手研制中国“九五”重大科学工程之一—EAST。从2003年开始，EAST开始进入总装。据介绍，该工程立项时国家投资1.65亿元人民币。推进国际合作实现人类梦想据悉，由于商业利益巨大，以及对人类可持续发展的重要性，一直以来所有关于“人造太阳”的试验一直处在绝密状态。但是，事实上，当从事这些绝密研究数十年后，所有国家都发现想要实现目标太困难了。因此发展到现在，受控热核聚变的研究在全世界成为最广泛的国际合作研究项目，已经不再保密。

据悉，我国科学家在20世纪50年代中期就开始了可控核聚变的研究。1984年，中国核工业总公司西南物理研究院曾建成中国最大的研究核聚变的托克马克装置。2006年3月，中科院等离子物理研究所建造的“人造太阳”实验装置调试成功，意味着能够稳态运行的实验装置已经具备实验能力。

中科院等离子物理研究所所长李建刚说：“我们这一代科学家已经做了50年还没有建成‘人造太阳’。并不是说我们太笨，因为这件事情太难了，难到靠任何一个国家的财力、物力和科学技术都不可能达到。我最大的愿望就是希望有生之年能够看到一个灯泡是用聚变能点亮的。但是客观地讲，这种愿望可能实现不了，因为太难了。”

虽然中科院研制的“人造太阳”实验装置还没有进行真正的核聚变实验，但是他们的调试成功已经得到了国际聚变界的关注和称赞。在国家“九五”重大科学工程EAST建设项目总负责人万元熙教授看来，和30年前刚刚开始这项研究相比，国际聚变界态度的转变让人颇有感触。

万元熙谈道：“过去我们与其他国家讨论国际交流合作的时候，某些国家的官员总说‘我们跟你没合作，没有什么可获得的’。现在，世界上许多著名的研究所都主动、积极地要求与中科院等离子物理研究所、中国磁约束聚变界进行广泛合作。10多年来，随着我国国力的强盛和改革开放的深入，一批有才干的、本土的聚变人才已经迅速成长起来，这对中国未来聚变研究是至关重要的。中国的聚变研究不是一代人能够实现的，‘人造太阳’的梦不是一代人能够完成的，这个梦要几代人连续不断的努力才能够实现。”

万元熙回忆：“我们宣传受控热核聚变的时候，许多领导会紧接着问‘我们什么时候能拿到聚变能？我们什么时候能够发电？’我告诉他们，可能还要30-50年时间。‘哦，看来是太长了。’我要说的是，与人类历史发展的长河相比，30年、50年算什么！50年的时间中国发生了翻天覆地的变化，如果再来30-50年，我们能够一劳永逸地解决人类可持续发展最重要的清洁能源，无限的清洁能源，30-50年不成问题。”

据了解，研究建设“人造太阳”是一项极其耗费人力、物力、财力、时间的事业。比如，在托克马克已经取得巨大成功的基础上，国际聚变界曾在1984年联合进行下一个试验聚变堆的设计和研究。当时有几个不同的版本。第一个版本是用100亿欧元把这个试验反应堆建造起来，国际聚变界、各国政府都觉得花钱太多；之后改成第二个版本，用50亿欧元建造，现在已经得到各个国家政府的批准，中国也决定加入进来。50亿欧元也仅仅能够建造一个试验反应堆，而这个试验反应堆将会产生500兆-700兆瓦的聚变功力。

万元熙介绍，中科院2月份进行试验调试的时候，大概每天的电费就达5万元左右，还不包括其他易损件的补充、更替和人力等。这样一个装置如果正常运行起来，每天运行和试验的费用应当在10万元左右。“幸运的是我们的工程调试非常成功，对于装置的运行我们有95%的成功把握。听到我们工程调试成功的消息后，世界上主要研究所著名科学家纷纷来电祝贺，并将于今年10月来参加我们的第二次国际顾问委员会。这就是说，我们的投入得到了非常好的回报”。

❼ 受控核聚变实验装置是什么装置

如同某些重原子能发生裂变，同时释放出巨大的能量一样，某些轻核也能聚变成较重的核，并释放出比裂变时大几倍甚至几十倍的能量。因此，轻核聚变将是人类获得核能的另一条更有远大前景的途径。人们开展了很多这方面的研究，力求在人为可控的条件下将轻原子核（主要为氘、氚等）聚合成较重的原子核，同时释放出巨大能量——这就是所谓的受控核聚变。由于氘在地球的海水中藏量丰富，多达40万亿吨，且反应产物是无放射性污染的氦，因此它具有释放能量密度高、燃料丰富、成本低廉、与环境兼容性强、安全性好等优点。

然而由于聚变反应能够自持进行的条件十分苛刻，要首先使燃料处于等离子体状态，并使等离子体的温度达到几千万度甚至几亿度并持续足够长的热能约束时间，原子核才可以克服斥力聚合在一起，所以受控核聚变的实现极其艰难。目前这方面的研究分惯性约束和磁约束两种途径。惯性约束是利用超高强度的激光在极短的时间内辐照靶板来产生聚变；磁约束是利用强磁场可以很好的约束带电粒子的特性，构造一个特殊的磁容器，建成聚变反应堆。20世纪下半叶，聚变能的研究取得了重大进展，利用一种环行磁约束装置——托卡马克研究领先于其他途径。

中国一直很重视这方面的研究。中国核工业西南物理学院于1986年自行研制成功托卡马克研究装置——“中国环流器一号”。1994年他们又研制成“中国环流器新一号装置”，更在2002年12月研制成功“中国环流器二号A装置”。位于中国安徽省合肥市的中国科学院等离子体物理研究所承担的HT一7超导托卡马克实验在2002年至2003年冬季取得了重大进展，该装置是将超导技术成功应用于产生托卡马克磁场的线圈上，使得磁约束的连续稳态运行成为现实。这是受控核聚变研究的一次重大突破。中科院等离子体所的HT-7托卡马克实验装置成功的实现了在低杂波驱动下电子温度超过500万度、中心密度大于1．0×1019／m3、长达20秒可重复的高温等离子体放电；实现了电子温度超过1000万度、中心密度大于1．2×1．0 x 1019／m3、超导10秒的等离子体放电。在离子伯恩斯波和低杂波协同作用下，实现放电脉冲长度大于100倍能量约束时间、电子温度2000万度的高约束稳态运行；最高电子温度超过3000万度。

等离子所取得的重大进展表明，HT-7超导托卡马克装置已经成为世界上第二个放电长度达到1000倍热能约束时间。温度为1000万度以上，能对稳态先进运行模式展开深入的物理和相关工程技术研究的超导装置，在稳态高约束运行长度上已达到世界领先水平。