原標題：東方超環，現實版冰火兩重天，一億度高溫與零下269度共處一爐

「東方超環」是由中國科技工作者獨立設計製造的世界首個全超導托卡馬克，什麼是托卡馬克？他能幹什麼？

托卡馬克，是一種利用磁約束來實現受控核聚變的環形容器。它的名字Tokamak 來源於環形、真空室、磁、線圈。最初是由位於蘇聯莫斯科的庫爾恰托夫研究所的阿齊莫維齊等人在20世紀50年代發明的。托卡馬克的中央是一個環形的真空室，外面纏繞著線圈。在通電的時候托卡馬克的內部會產生巨大的螺旋型磁場，將其中的等離子體加熱到很高的溫度，以達到核聚變的目的。

用籠子困住猛獸

早在上世紀三十年代，當科學家們發現聚變能後，他們就夢想著有一天人類能夠使用上這種清潔，便宜，取之不盡用之不竭的超級能源。為此，科學家們進行了不懈的研究，然而，核聚變的特點讓科學家們一次次陷入絕望，這個特點就是，可控核聚變要求的條件極為苛刻，核聚變需要達到上億攝氏度以上的溫度！這種溫度，幾乎相當於太陽中心的溫度。人類幾乎沒有達到這種溫度（原子彈不能持續維持高溫，不算）的技術。

要把上億度的溫度裝到任何容器上都會頃刻之間煙消雲滅。於是科學家就想了一個辦法：把一團火球——上億度的等離子體，用磁的方法把它懸浮起來，跟周邊的任何容器材料不接觸，當高溫等離子體被約束住後，人們就可以持續地向這團等離子體中加入氚和氘，使其發生聚變，產生源源不斷的聚變能。此時，人們只要將清除掉等離子體中聚變產生的廢物（氦核），同時不斷的補充氘和氚，便可以實現可控核聚變了！

所以，實現可控核聚變的關鍵，是設計出一款能夠約束超高溫等離子體的磁場裝置！明確了方向後，世界上的科學家們都迅速行動起來，一時間，直線箍縮裝置，磁鏡裝置，仿星器裝置，反向場箍裝置，各式各樣的磁場約束裝置紛紛登場，但是令人失望地是，這些裝置或者由於不能承受高溫，或者耗能太大（能量輸入大於能量輸出），或者根本無法產生等離子體，都一一敗下陣來。

1968年，是人類可控核聚變研究史上及其重要的一年。這一年，蘇聯科學家阿爾齊莫維奇發布了托卡馬克磁約束方案，人類第一次利用磁場約束住了超高溫等離子體，讓人們第一次看到可控核聚變的曙光。此後，科學家們便開始在托卡馬克裝置的研究上下苦功夫研究了。

也是從這個時候起，我國就開始建造托卡馬克裝置。在1970年末，我國的HL-1托卡馬克裝置，也就是俗稱的"中國環流器一號"正式立項，並在1984年完成裝置工程聯調，在1985年，中國環流器一號正式投入物理實驗研究。

我國是托卡馬克裝置研究最早的國家之一，而且一開始就取得了不俗的成績，在1986年日本舉行的國際可控核聚變交流會議上，世界多國科學家都對我國核聚變取得的研究成果表示稱讚。也就是說，從研究托卡馬克裝置開始，我國的可控核聚變研究就已經居於世界先進行列。

現實版冰火兩重天

我們產生的磁籠子是用常規銅線做的，消耗了大量的能量。怎麼才能不消耗能量呢？如果把溫度降下來，一旦電阻等於0的話，消耗的能量頃刻之間就降到0，那麼我們就非常容易地拿到了聚變能量。怎樣能讓電阻等於零？那就要做超導，1911年荷蘭物理學家H·卡末林·昂內斯發現汞在溫度降至4.2K附近時突然進入一種新狀態，其電阻小到實際上測不出來，他把汞的這一新狀態稱為超導態。要做超導就要把溫度降下去，就是要把上億度磁籠子的一團火球懸浮在-269℃的圈子裡面。想想看，等於說有兩個極端，一個溫度在108K以上——一億度以上，另一個溫度是非常冷的，4K，也就是零下269℃，這個是非常難的。

利用超導技術，世界上建成了一座超導托卡馬克裝置，另外還有三台半超導托卡馬克裝置。三台半超導托卡馬克裝置分別是法國的Tore-Supra，俄羅斯的T-15，日本的JT-60U。之所以是半超導裝置，是因為這三台裝置都只有水平線圈是超導的，而垂直線圈依然是常規線圈。這其中固然有成本的問題，但是技術問題還是主要原因。

而世界上唯一一台全超導托卡馬克裝置，則是本次新聞的主角，我國的東方超環（EAST）！東方超環不僅實現了水平線圈和垂直線圈都是超導線圈，而且其反應體的容積更大，並首次做成了非圓形的截面。這些細節方案都是中國原創，屬於世界最先進的可控核聚變裝置。

東方超環（EAST）的意義，不僅僅是讓我國可控核聚變技術於領先世界，更是標誌著中國以成為了世界可控核聚變研究中的領導者。

在我國東方超環成功啟動後，我國就已經成為了國際可控核聚變研究的領導者。此後，中國超環不負眾望，不斷取得領先成果，一步步向可控核聚變邁進！

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