只為點亮一盞屬于核聚變的燈
(資料圖片僅供參考)
“萬老師，EAST實現(xiàn)了403秒的H模等離子體運行！”
“祝賀！祝賀！大家辛苦了！”
4月20日，科技日報記者來到中國科學(xué)院等離子體物理研究所，該所科普主管蔡其敏向記者展示了這段他與中國工程院院士萬元熙的對話。
對話發(fā)生的時間是4月12日晚9點。當(dāng)晚，有我國“人造太陽”之稱的全超導(dǎo)托卡馬克核聚變實驗裝置東方超環(huán)（EAST）成功實現(xiàn)穩(wěn)態(tài)高約束模式等離子體運行403秒，創(chuàng)造了新的世界紀(jì)錄。實驗成功后的第一時間，蔡其敏便立即拿起手機，向一直關(guān)心我國磁約束核聚變事業(yè)的萬元熙報告了這一好消息。84歲的萬元熙也一直在等待這一消息，深夜還沒有休息的他立刻“秒回”，致以祝賀。
403秒意味著什么？中國科學(xué)院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院副院長、等離子體物理研究所所長宋云濤介紹，其主要意義在于前面提到的“高約束模式”。托卡馬克裝置等離子體運行模式可以分為H高約束模式、L低約束模式以及超級I模式等。在高約束模式下，粒子的溫度、密度都大幅度提升。長時間高約束模式運行，將為實現(xiàn)可控核聚變奠定堅實的物理基礎(chǔ)。此前的高約束模式運行世界紀(jì)錄，是EAST于2017年創(chuàng)造的101.2秒。EAST也是世界上第一個實現(xiàn)穩(wěn)定高約束達(dá)到百秒量級的托卡馬克裝置。
自己的紀(jì)錄要由自己破。2017年打破百秒大關(guān)后，EAST實驗團隊很快便將目標(biāo)鎖定在了400秒大關(guān)。500兆瓦聚變功率、高約束模式下維持運行時間超過400秒，是尚在建設(shè)中的國際熱核聚變實驗堆（ITER）計劃首堆建成后的運行目標(biāo)。EAST若能率先突破穩(wěn)態(tài)高約束模式等離子體運行400秒，將為ITER計劃做出無可替代的中國貢獻(xiàn)。
4月8日，一個普通的周六夜晚。經(jīng)過春節(jié)后兩個多月的性能提升工作，EAST實驗團隊決定沖擊400秒大關(guān)。實驗啟動，運行時長不斷向上攀升，100秒、200秒、300秒……當(dāng)數(shù)字逐漸逼近400時，實驗人員卻通過診斷系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)了不對勁。“具有極高能量的粒子把EAST的內(nèi)部金屬部件打出了雜質(zhì)，如果再繼續(xù)實驗可能會損壞設(shè)備，我們只能被迫中止運行。”蔡其敏告訴記者，最終這次實驗的運行時長遺憾地停留在了360秒。
沒有太多時間留給他們失落，在對設(shè)備進(jìn)行檢查準(zhǔn)備后，實驗團隊決定在4月10日晚再次向400秒發(fā)起沖鋒。當(dāng)晚，包括宋云濤以及EAST物理實驗總負(fù)責(zé)人龔先祖在內(nèi)的科研人員，都聚集在了總控室，等待見證歷史性時刻。然而數(shù)字在攀升過程中再次戛然而止，運行時長沒有達(dá)到400秒。沮喪只在一瞬間降臨過，所有人很快重新振作，排查原因、檢查設(shè)備，為下一次沖刺做好準(zhǔn)備。當(dāng)晚蔡其敏離開總控室時已是第二天凌晨4時30分，他寫下一條朋友圈，“夜已深，還有這么一群人”，配圖是燈火通明的總控室和夜色籠罩下靜悄悄的合肥科學(xué)島。
經(jīng)過一天的充足準(zhǔn)備，4月12日晚，實驗團隊再次對400秒發(fā)起沖擊。結(jié)果已經(jīng)如大家所知，當(dāng)運行時長的數(shù)字終于翻過400時，歡呼聲仿佛就要掀翻總控室屋頂。宋云濤與龔先祖緊緊相擁，所有人都在鼓掌、歡呼，拿出手機給自己的家人、好友傳遞著這一刻的心潮澎湃。蔡其敏這樣形容當(dāng)時的心情，“那是內(nèi)心壓抑許久的痛快釋放，這一刻我們等了太久。”凌晨3時，蔡其敏終于躺上床休息，但他仍在心中回味，細(xì)細(xì)咂摸、享受著這苦盡甘來的甜蜜滋味。
澎湃與激情只是短暫的，EAST所在的合肥科學(xué)島很快恢復(fù)了往日的平靜。這里碧水環(huán)繞、風(fēng)景秀美，更像是一座不問世事的“桃花島”。島上生活著這樣一群人，他們遠(yuǎn)離喧囂、埋首攻關(guān)，只為點亮一盞屬于核聚變的燈。每當(dāng)有人問起“我們什么時候可以用上核聚變帶來的不竭能源？”時，蔡其敏總會用他那不大的聲音和堅定的語氣回答：“再給我們一點時間，我們一定可以做到。”
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