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升級版的合肥“人造小太陽”通過國家驗收。昨天上午，國家發展和改革委員會在合肥召開了國家重大科技基礎設施“托卡馬克核聚變實驗裝置輔助加熱系統”項目竣工驗收會議。這個歷時三年多，加裝了全國最大“微波爐”和一個巨型“噴槍”系統的“小太陽”終于通過驗收，并且溫度已經能達到5000萬攝氏度，達到了設計目標的一半。
“小太陽”升級通過國家驗收
首先，我們要明白一個定義。雖然這個裝置的“標準名稱”——托克馬克核聚變實驗裝置輔助加熱系統，可能已經讓你看得頭暈，但說到“小太陽”你一定不再陌生。
被稱為“EAST托卡馬克核聚變實驗”的裝置是我國自行設計建設的世界首個全超導托卡馬克裝置，并于2007年3月通過國家驗收，俗稱“小太陽”。
那么，我們還要明白為什么要研究“小太陽”，它又是做什么的？
“為了解決能源使用問題。”EAST輔助加熱項目組一名研發人員告訴記者，目前世界范圍內的核電站的發電原理都是基于“核裂變”。
“但是，核裂變時所需的釷Th、233U鈾、235U鈾、239Pu钚等原料的資源儲備是有限的。此外，使用后所產生的廢料也很難處理，再先進的科技也或多或少的會留有輻射。”該研發人員稱，為了尋求可替代的新能源，科研人員開始研究核聚變。
“核聚變所需的氘和氚，其原料可直接取自海水，這么看，來源幾乎是取之不盡的，所以目前世界不少國家都把核聚變作為重點研究方向。”該研發人員稱，“小太陽”就是因“核聚變”而生的產物。
“目前美國、法國和日本都有不錯的技術，但是我們依然跑在前列。”研發人員稱，這個“人造小太陽”主要是靠模擬太陽及其它星體上發生的核反應來釋放能量，目標是將溫度提升超過1億度。
裝備1:全國最大“微波爐”
本次的輔助加熱是EAST大科學裝置的二期工程。作為國家發改委“十五”大科學工程項目，于2008年7月立項，2011年11月開工建設，預期建設4兆瓦中性束加熱和4兆瓦低雜波電流驅動系統。
說白了，本次通過驗收的項目就是為了給我們的“小太陽”助力，在幫它繼續提升電子溫度、加大輔助加熱功率的同時，還能做到持續和可控。
但是，怎么給“小太陽”發送能量呢？
首先得有一個超大微波爐，有多大呢？相當于12000個家用微波爐的功率。
“所謂的輔助加熱系統，主要由中束性加熱系統和低雜波電流驅動系統這兩大部分組成。說的直白一點，就是一個巨型微波爐加上一把大噴槍。”托卡馬克核聚變實驗裝置輔助加熱系統副總工程師劉甫坤敘述，在合肥完成制造的這個低雜波電流驅動系統算得上是全國最大的微波爐了。
在現場看到，整個“微波系統”由24個并聯的紅色微波管構成，劉甫坤稱，這24個微波管的功率達到6兆瓦，而一般的家用微波爐有效功率不超過500瓦，也就是說，相當于12000個家用微波爐同時為“小太陽”輸血。
“現在的它們就相當于點燃小太陽的火種。”劉甫坤稱。
裝備2:巨型噴槍
給“小太陽”輸送燃料，光有微波爐怎么能行？該項目另一位副總工程師胡純棟稱，除了微波系統（低雜波系統）外，還有一個關鍵的中性束加熱系統，而這個系統好比是一個巨型“噴槍”。
“這個噴槍通過放出兆瓦級的粒子束，對‘小太陽’進行加熱。”胡純棟稱，通過噴槍的不斷加熱，能讓“小太陽”產生更多的核聚變。
“目前已經能達到5000萬攝氏度，完成了預定目標的一半。”胡純棟說。
