安徽合肥未來(lái)大科學(xué)城內(nèi)，隨著中國(guó)科學(xué)院副院長(zhǎng)丁漢院士一聲洪亮的“啟動(dòng)”指令，我國(guó)“燃燒等離子體”國(guó)際科學(xué)計(jì)劃正式拉開(kāi)帷幕。這場(chǎng)聚焦全球目光的盛會(huì)，不僅見(jiàn)證了緊湊型聚變能實(shí)驗(yàn)裝置（BEST）研究藍(lán)圖的全球發(fā)布，更標(biāo)志著中國(guó)在核聚變領(lǐng)域邁出了從實(shí)驗(yàn)探索向工程應(yīng)用的關(guān)鍵一步。十余個(gè)國(guó)家的頂尖科學(xué)家齊聚一堂，共同簽署《合肥聚變宣言》，以開(kāi)放合作的姿態(tài)，攜手點(diǎn)燃“人造太陽(yáng)”的希望之火。
核聚變能，被譽(yù)為“終極能源”，其原理是模擬太陽(yáng)內(nèi)部的氫核聚變反應(yīng)，釋放出清潔、近乎無(wú)限的能量。與化石能源相比，它無(wú)碳排放、無(wú)核廢料污染，是解決人類(lèi)能源危機(jī)的理想方案。此次啟動(dòng)的國(guó)際科學(xué)計(jì)劃，直指聚變研究的“無(wú)人區(qū)”：計(jì)劃到2027年底，BEST裝置建成后，將開(kāi)展氘氚燃燒等離子體實(shí)驗(yàn)，實(shí)現(xiàn)聚變功率20兆瓦至200兆瓦，首次達(dá)成“產(chǎn)出能量大于消耗能量”的里程碑。這一突破，意味著核聚變能將從實(shí)驗(yàn)室走向?qū)嶋H應(yīng)用，為后續(xù)商業(yè)發(fā)電奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
“就像讓聚變反應(yīng)自己‘燃燒’起來(lái)，無(wú)需持續(xù)輸入巨量能量維持，這是發(fā)電的前提。”中國(guó)科學(xué)院等離子體物理研究所所長(zhǎng)宋云濤用生動(dòng)的比喻解釋了這一目標(biāo)的意義。他指出，當(dāng)前全球聚變實(shí)驗(yàn)大多仍處于“能量消耗＞產(chǎn)出”階段，而B(niǎo)EST裝置的建成，將推動(dòng)聚變能研究進(jìn)入一個(gè)全新階段。
作為我國(guó)下一代“人造太陽(yáng)”，BEST裝置集成了多項(xiàng)全球領(lǐng)先技術(shù)，彰顯了中國(guó)聚變研究的建制化優(yōu)勢(shì)。其超高溫約束技術(shù)采用先進(jìn)超導(dǎo)托卡馬克方案，可將等離子體加熱至1.5億攝氏度，是太陽(yáng)核心溫度的10倍，并能維持長(zhǎng)脈沖穩(wěn)態(tài)運(yùn)行；在阿爾法粒子研究方面，裝置攻克了聚變反應(yīng)中關(guān)鍵的“能量載體”輸運(yùn)難題，研究成果將填補(bǔ)全球聚變物理空白；BEST裝置采用緊湊型設(shè)計(jì)，相較于國(guó)際同類(lèi)裝置，體積縮小30%，成本降低40%，更利于未來(lái)商業(yè)化復(fù)制。
“以前國(guó)際聚變研究由歐美主導(dǎo)，現(xiàn)在中國(guó)不僅能自主建造頂尖裝置，還能牽頭制定國(guó)際計(jì)劃。”參與簽約的德國(guó)聚變專(zhuān)家馬克·舒爾茨感慨道。他的話，道出了國(guó)際科學(xué)界對(duì)中國(guó)聚變研究實(shí)力的認(rèn)可。
此次國(guó)際科學(xué)計(jì)劃的核心亮點(diǎn)在于“開(kāi)放合作”。我國(guó)將向全球開(kāi)放BEST裝置及多個(gè)核聚變大科學(xué)裝置，各國(guó)科研人員可申請(qǐng)入駐開(kāi)展實(shí)驗(yàn)；同時(shí)，設(shè)立國(guó)際開(kāi)放科研基金，資助高頻次專(zhuān)家互訪、聯(lián)合攻關(guān)；并通過(guò)《合肥聚變宣言》確立“共享數(shù)據(jù)、共解難題、共同受益”的原則，避免技術(shù)封鎖。截至啟動(dòng)儀式，已有12個(gè)國(guó)家的37家科研機(jī)構(gòu)簽署合作協(xié)議，首批20名外籍科學(xué)家已入駐合肥未來(lái)大科學(xué)城，參與裝置調(diào)試工作。
“中國(guó)的開(kāi)放態(tài)度讓全球聚變研究少走彎路，這是全人類(lèi)的共同事業(yè)。”法國(guó)原子能委員會(huì)聚變研究所所長(zhǎng)安娜·洛朗表示。她的話，反映了國(guó)際科學(xué)界對(duì)中國(guó)在聚變領(lǐng)域領(lǐng)導(dǎo)力的期待。
這場(chǎng)“能源革命”看似遙遠(yuǎn)，實(shí)則與每個(gè)人的生活息息相關(guān)。一旦聚變發(fā)電商業(yè)化，我國(guó)將擺脫對(duì)煤炭、石油等化石能源的依賴(lài)，每年可減少碳排放超100億噸；據(jù)測(cè)算，聚變發(fā)電的長(zhǎng)期度電成本僅為火力發(fā)電的1/3，未來(lái)居民電價(jià)有望大幅下降；我國(guó)能源對(duì)外依存度較高，聚變能將徹底破解“卡脖子”難題，實(shí)現(xiàn)能源自給自足。
“現(xiàn)在建一座百萬(wàn)千瓦級(jí)火電站，每年要消耗300萬(wàn)噸標(biāo)準(zhǔn)煤；而聚變電站只需要幾克氘氚燃料，就能滿(mǎn)足一座城市的用電需求。”宋云濤用通俗的比喻解釋了聚變能的巨大潛力。他的話，讓人們對(duì)未來(lái)能源生活充滿(mǎn)了期待。
從“人造太陽(yáng)”多次打破世界紀(jì)錄，到牽頭全球聚變科學(xué)計(jì)劃，中國(guó)正以科技實(shí)力書(shū)寫(xiě)國(guó)際合作新篇章。BEST裝置的啟動(dòng)，不僅是我國(guó)聚變研究的里程碑，更是人類(lèi)向清潔、無(wú)限能源時(shí)代邁進(jìn)的重要一步。正如丁漢院士在啟動(dòng)儀式上所說(shuō)：“聚變能的探索沒(méi)有國(guó)界，中國(guó)愿意成為全球能源革命的‘點(diǎn)火者’，與世界各國(guó)攜手，讓‘人造太陽(yáng)’的光芒照亮地球每一個(gè)角落。”
