63年，中國「人造太陽」顛覆性突破：曾經對我愛搭不理，如今讓你望塵莫及

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大家好，我是蛋蛋姐

前段時間

我國的「人造小太陽」

首次達到了1億度的高溫！

這是個史無前例的世界紀錄

這段時間

一直有人來問我

「人造太陽」到底是什麼？

真的有那麼牛逼嗎

一聽就花了很多錢

到底有啥意義啊

不會是浪費我們納稅人錢吧？！！

說實話

聽到這些話

蛋蛋姐我有點生氣

又有點難過

他們不知道

他們胡亂猜測的這項成果

花費了多少人的心血

對人類的意義究竟有多重大

他們也不知道

在他們質疑的時候

向來吝惜讚美之詞的外媒

已經在瘋狂報道和誇讚

其實這個「太陽」

並不是真正的太陽

造好後也不會被掛在天上

它是一個核聚變實驗裝置

原理和太陽內部爆炸相同

你要問它到底有什麼意義

答案是

實在是太重大了

如果說火的出現

讓我們脫離了茹毛飲血的原始社會

進入了文明社會

如果說300年前

蒸汽機和電的發明

煤炭、石油等的應用

讓人們不再面朝黃土背朝天

來到了機器時代

那麼不誇張的說

核聚變將會讓人類飛離地球

真正踏入宇宙的星辰大海

因為數十年來

人類對太空的探索

很大程度上受制於燃料和動力

而在地球上

目前沒有任何能源的能量密度

能與核能媲美

一輛汽車加滿汽油

可以跑幾百公里

但如果有一輛核能汽車

加同樣體積的核燃料

可以繞地球一圈

（核能汽車示意圖）

人類探索太空的動力問題

就會迎刃而解

同樣地

人類因為爭奪能源資源

而引發的各種戰爭

（因石油導致的阿富汗戰爭）

人類因為使用化石能源

而造成的各種環境污染

人類一切有關能源資源

以及環境的問題和爭端

或許都將不復存在

因為，在人類歷史上

從未發現任何一種能源

像核聚變能一樣

生產過程可以如此清潔

也從未發現任何一種能源

原料可以如此源源不斷

如果說

煤炭、石油、天然氣

甚至可燃冰、核裂變

都只是為人類短暫續命

那麼，核聚變便是一勞永逸

原理一清二楚

前景一片光明

毫無疑問

率先擁有和掌握核聚變能的國家

會以最快的速度完成蛻變

站在世界之巔

於是，早在上個世紀

有能力的幾個國家

都秘密地開始了研究

那時候，我們還很窮

真的是窮到了

勒緊褲腰帶過日子

原子彈和氫彈

也都還沒造出來

但是我們知道

對於一個13億人口的國家

能源有多重要

就是在如此艱難的情況下

1955年

在剛回國的著名物理學家

李正武的建議下

我國開始了可控核聚變的研究

每個國家

都在絕密的狀態下各自為戰

可是在付出了很多努力後

卻一次又一次的失敗

核聚變反應首先

需要極高的反應條件——高溫

上億的反應溫度

長時間約束在有限的空間中

還需要足夠高的密度

目前地球上

沒有容器能夠承載這種反應

慢慢的，各國科學家發現

可控核聚變是人類目前

遇到的最難的課題之一

只靠一個人

或者一個國家的力量

是難以完成的

大概1958年

各國核科學家開始進行深入的交流

有什麼最新研究都會進行共享

但這些討論和分享

都沒有帶上中國

中國當時剛建國沒多久

科技水平比較落後

加上發達國家

對我們實行信息封鎖

誰也不知道

這東西到底該怎麼做

核聚變研究只能靠自己

摸著石頭過河

但高精尖技術在那個

全國人民只想吃飽飯的時期

發展的非常艱難

1956年

我國開始建設「仿星器」裝置

1959年

我國又建立」小龍「核聚變裝置

......

在這一階段

我國一共建造了

9個可控核聚變研究裝置

但是那時候

我們生產技術有多落後

大家有目共睹

在國際對可控核聚變

討論的如火如荼時

作為一個社會制度獨特的國家

沒有國家

願意和我們交流

結果可想而知

我們耗費了大量人力物力

但都沒有獲得

可供物理研究的等離子體

回望那段時期

我們對自己的總結是

為日後可控核聚變的研究

培養了一批人才

其中辛酸可見一斑

當然

我們也有了一個開端

取得了一些

零零碎碎的成果

1965年的《物理學報》上

科學家孫湘

發表了自己的研究成果

這是我國可控核聚變研究

最早公開發表的文獻之一

但是這對國際來說

都實在是

太不值一提了

上世紀60年代末

蘇聯科學家阿爾齊莫維奇

終於首次解決了

困擾科學家們多年的容器問題——

發布了托卡馬克磁約束方案

通過超強的磁場約束，高溫的核燃料，使其不與容器發生接觸

托卡馬克的誕生

讓世界看到了可控核聚變的曙光

1985年

我國自己的托卡馬克裝置

終於也正式投入物理實驗研究

但技術頂尖的發達國家

依然不願意帶上我們

1985年，美、蘇、日和歐共體

開始籌劃建立

可控核聚變國際合作項目（ITER）

大家帶著期待開始

卻以失敗收場

因為，大國之間

只有永恆的利益

他們打著共建的旗號

卻各自隱瞞自身關鍵技術

再加上90年代後

蘇聯解體，歐美日內訌

寄託著全人類希望的ITER計劃

被擱置了

這個時候

我國抓住了機會

在可控核聚變研究上突飛猛進

1990年初，蘇聯解體前夕

將停止運行的

T-7托卡馬克裝置贈予我國

我們像拿到了寶貝一樣

格外珍視

並組織全所最主要的

人力、財力和技術

給T-7裝上了

國內最大的低溫液氦系統

和大功率電源系統等九個子系統

中國第一個、世界第四個

超導托卡馬克HT-7誕生了

這個時候

全世界做的都是半超導

我們覺得不應該停留在這裡

1998年，我國正式立項了

大型非圓截面全超導

托卡馬克核聚變實驗裝置HT-7U

也就是如今的EAST

項目雖然立項了

但是一個承載著全人類未來的項目

做起來到底有多難

路途有多遙遠

大家可以想像

我們攻克了材料、體積

甚至做出了全超導體

但是那團等離子體

卻花了我們許久的時間

萬元熙院士帶領團隊

奮鬥了整整十年

克服了許許多多困難

終於得到了一團等離子體

時間只有短短几秒鐘

那一刻

幾乎所有人熱淚盈眶

從我們開始做核聚變能起

已經過去了51年

2006年EAST正式完工

世界上第一個全超導

非圓截面托卡馬克核聚變實驗裝置

在中國首先建成並正式投入運行

沒有人想到

這個曾被他們看不起的國家

在經過無數次失敗後

做出了原子彈、氫彈

如今又在人造太陽的征途上

一路狂奔

EAST有多牛逼呢

這麼說吧

它幾乎包攬了

近年來可控核聚變領域

所有的第一

第一次採用了非圓形垂直截面，在不增加環形直徑的前提下增加了反應體的體積

第一次採用了液氦無損耗的超導體系，實現了液氦這種昂貴冷卻劑的高效利用

第一個擁有主動冷卻結構的托卡馬克裝置

在各國的不理睬和封鎖下

我國的可控核聚變研究

依然攀上了高峰

與此同時

2003年，世界再次面臨能源危機

被擱置已久的ITER計劃

終於被重新提起

這場大國的遊戲

中國第一個被邀請加入

並於2006年簽訂協定

中國的EAST成為了ITER計劃

最重要和最先進的試驗裝置

而中國也成為了

核聚變實驗的領導者

此後，各國科學家

紛紛來我國開始科學試驗

雖然，中國走在前列

但是距離人類使用這項能源

依然太過遙遠了

中國的科學家們

進入了一場更艱苦的攻堅戰

他們也沒有讓大家失望

好消息幾乎是每年一個

2015年

我國完成人造太陽升級

2016年

我國人造太陽穩態超60秒

2017年

我國人造太陽跨越百秒量級

2018年

我國人造太陽

首次實現1億度運行

幾乎每一次的參數

都在刷新著世界紀錄

外媒報道說：

中國人造太陽

或超越人類最狂野的能源夢想

話說回來

這個一億度有什麼意義呢？

根據科學家的研究

我們要想實現核聚變

必須要實現3個目標：

一兆安(等離子體電流)、

一億度(溫度)、

1000秒(維持時間)

而目前

只有中國的EAST

實現了其中一個目標——

1億度

還有一兆安的等離子電流

和1000秒的時間

等著我們去挑戰

我們的EAST

作為多國共建的國際熱核實驗堆

ITER的開路先鋒

承擔著驗證這個工程可行性的重擔

我們做出了強大的

阻氚塗層的送氘系統、

特種不鏽鋼，等等

還自主研製了超高溫導體

這眾多成果

都將被用在ITER上

不出意料的話

人類的聚變發電會從這裡起步

花了那麼多錢

那麼多國家出力的ITER

承擔著全人類

未來的能源希望

它不可以失敗

當然，在做「人造太陽」

在為ITER出力的同時

我們已經掌握了

核聚變能工程所有環節的設計能力

2011年，我們早早為自己謀了後路

做出了自己獨有的CFETR

它承擔著我們中國

自己的能源希望

原等離子體所所長李建剛院士說

希望在有生之年

看到一盞由聚變能點亮的燈

在中國大陸亮起

而這一天

很有可能是2050年

世界在奮力的向前跑

我們國家曾經被甩下過

但是在這些科學家的努力下

現在不僅追回來了

還處於領跑者的位置

這其中有多少艱難可想而知

我本想為中國的科學家打call

但是在合肥一個偏僻的島上

為核聚變能奮鬥了34年的李建剛院士

一番話又讓我覺得

自己的胸懷是如此之小

他說：

從我上大學時

就希望能在有生之年

做這麼一個人造太陽

他展示了一張

世界夜晚的燈光圖

在這張圖上

美國、歐洲、日本

都是一片發亮

而其他國家的夜晚

都是一片漆黑

中國也只有沿海發達城市

有那麼一點點亮度

他說

未來這些黑暗的地方

將被核聚變能點亮

我們作為一個13億人口的國家

有責任為人類的未來

去付出自己的全部努力

而在這條

趟過無數荊棘

踏過無數坎坷道路的盡頭

能源枯竭、霧霾圍城

都將不再是問題

我們在科幻電影里看到過的場景

也許都將成為現實

深埋在地下的現代城市

無線供電設施遍布全城

《神盾局》中的航天母艦

大規模的外太空移民

我們或許可以

從行星級文明進入恆星級

去探索星辰大海的秘密

也許你覺得這很遙遠

但是在他們的努力下

如今不是

已經一步步變為現實了嗎

畢竟，300年前

沒人想著會有火車

200多年前

人類沒想著能飛上天空

100年前

人類也沒想著能登上月球

60年前

大概誰也沒有想過

人類可以造出

比太陽中心還高7倍的溫度！

還能把它給儲存起來

也許你心裡還是有些猶疑

且等著看

那些默默無聞的科學家們

一定會付出畢生努力

一步一個腳印

讓這些奇蹟

一個個在你眼前實現

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參考資料：

中科院李建剛院士的演講 《追逐太陽 磁約束聚變——人類未來理想的戰略能源》

東方頭條 科學知識論 《我國「人造太陽」首次實現1億度!人類距離可控核聚變還有多遠?》

知乎網友王木辛在「如何看待中國「人造太陽」東方超環 EAST 首次實現 1 億度運行？」的回答

https://mp.weixin.qq.com/cgi-bin/appmsg?t=media/appmsg_edit&action=edit&type=10&appmsgid=502569893&token=1122879092&lang=zh_CN

科技日報 高博 《電子溫度達到1億度，中國「人造小太陽」又進步了》

微信公眾號 瞭望智庫 《5000萬度高溫，燒了101秒，中國這個黑科技又一次震撼了世界！》

說找不到蛋蛋姐的

3秒鐘置頂

為參與「人造太陽」的科學家點贊！

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