只為點(diǎn)亮一盞屬于核聚變的燈
(資料圖片僅供參考)
“萬老師，EAST實(shí)現(xiàn)了403秒的H模等離子體運(yùn)行！”
“祝賀！祝賀！大家辛苦了！”
4月20日，科技日?qǐng)?bào)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(duì)話。
對(duì)話發(fā)生的時(shí)間是4月12日晚9點(diǎn)。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(shí)驗(yàn)裝置東方超環(huán)（EAST）成功實(shí)現(xiàn)穩(wěn)態(tài)高約束模式等離子體運(yùn)行403秒，創(chuàng)造了新的世界紀(jì)錄。實(shí)驗(yàn)成功后的第一時(shí)間，蔡其敏便立即拿起手機(jī)，向一直關(guān)心我國磁約束核聚變事業(yè)的萬元熙報(bào)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(yùn)行模式可以分為H高約束模式、L低約束模式以及超級(jí)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(shí)間高約束模式運(yùn)行，將為實(shí)現(xiàn)可控核聚變奠定堅(jiān)實(shí)的物理基礎(chǔ)。此前的高約束模式運(yùn)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(gè)實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定高約束達(dá)到百秒量級(jí)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(shí)驗(yàn)團(tuán)隊(duì)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(yùn)行時(shí)間超過400秒，是尚在建設(shè)中的國際熱核聚變實(shí)驗(yàn)堆（ITER）計(jì)劃首堆建成后的運(yùn)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(yùn)行400秒，將為ITER計(jì)劃做出無可替代的中國貢獻(xiàn)。
4月8日，一個(gè)普通的周六夜晚。經(jīng)過春節(jié)后兩個(gè)多月的性能提升工作，EAST實(shí)驗(yàn)團(tuán)隊(duì)決定沖擊400秒大關(guān)。實(shí)驗(yàn)啟動(dòng)，運(yùn)行時(shí)長不斷向上攀升，100秒、200秒、300秒……當(dāng)數(shù)字逐漸逼近400時(shí)，實(shí)驗(yàn)人員卻通過診斷系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)了不對(duì)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(shí)驗(yàn)可能會(huì)損壞設(shè)備，我們只能被迫中止運(yùn)行。”蔡其敏告訴記者，最終這次實(shí)驗(yàn)的運(yùn)行時(shí)長遺憾地停留在了360秒。
沒有太多時(shí)間留給他們失落，在對(duì)設(shè)備進(jìn)行檢查準(zhǔn)備后，實(shí)驗(yàn)團(tuán)隊(duì)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(shí)驗(yàn)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(shí)刻。然而數(shù)字在攀升過程中再次戛然而止，運(yùn)行時(shí)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(shí)已是第二天凌晨4時(shí)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(shí)驗(yàn)團(tuán)隊(duì)再次對(duì)400秒發(fā)起沖擊。結(jié)果已經(jīng)如大家所知，當(dāng)運(yùn)行時(shí)長的數(shù)字終于翻過400時(shí)，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(jī)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(shí)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(shí)，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(diǎn)亮一盞屬于核聚變的燈。每當(dāng)有人問起“我們什么時(shí)候可以用上核聚變帶來的不竭能源？”時(shí)，蔡其敏總會(huì)用他那不大的聲音和堅(jiān)定的語氣回答：“再給我們一點(diǎn)時(shí)間，我們一定可以做到。”
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