国际热核计划

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国际热核计划启动 七方携手开发“人造太阳”  
2006年05月25日 08:48:24 　来源：新华网综合  
   当天，参加“国际热核聚变试验反应堆”的欧盟、中国、美国、日本、韩国、俄罗斯和印度七方代表经过4年多的谈判后在这里草签了与该计划有关的一系列合作协议，这标志着人类旨在开发新能源的宏伟计划开始启动。 （新华社记者徐金泉摄）   

    新华网布鲁塞尔５月２４日电（记者 卢苏燕） 经过４年多谈判，参加国际热核聚变实验反应堆（ＩＴＥＲ）项目的欧盟、美国、中国、日本、韩国、俄罗斯和印度７方代表２４日在欧盟总部草签了一系列相关合作协议，标志着这项旨在开发新能源的宏伟计划开始启动。

    国际热核聚变实验反应堆是为验证全尺寸可控核聚变技术的可行性而设计的，其原理类似太阳发光发热，即在上亿摄氏度的高温条件下，利用氢的同位素氘、氚的聚变反应释放出核能。核聚变能源使用的氘、氚可从海水中提取，而且不产生温室气体及高放射性核废料，因此被认为是未来人类能源的希望所在。

ITER计划
   早在1985年就由前苏联在美苏日内瓦峰会上提出，1986年由前苏联、美国、欧盟及日本开始设计和筹建，1998年基本完成前期工作。ITER计划的建设期从2006年开始大约10年，耗资约46亿美元，此后还有运行期20年、退役期5年，35年总费用将不少于100亿美元。目前，该计划共有7方参与，中国于2003年2月正式成为参与国之一，此后韩国（2003年6月）和印度（2005年12月）也相继加入。中国将承担该计划10%的投入，这包括人力、物力及实物的投入，同时也相应分享所有相关资料及知识产权。
ITER四大疑问
一、反应堆如何运转
　在一个环形容器内把氘和氚的混合气体加热到一亿度以上的高温，在这种条件下氘和氚才会聚变。    　
二、能源取之不竭吗
    理论上，只需1公斤氘和10公斤锂（通过锂可以得到氚）就可以保证一个聚变核电站一天内以1000兆瓦的功率发电。相比之下，得到这么大的功率需要500公斤铀或1万吨煤。通过电解海水，轻而易举就可以得到大量的氘。地球上海水中有45万亿吨氘，足够人类使用60亿年。锂在自然界中很少，也要从海水里提取，但要比氘难度大。
三、是清洁能源吗  
   核聚变与核裂变不同，它不产生长达千年都不能分解的核废料。但是聚变能产生寿命较短的辐射物质，也必须进行处理。另外，它不产生加剧温室效应的气体。
四、反应堆有危险吗
   与目前的核电站不同，聚变反应堆从本质上讲不可能发生泄漏。所以国际热核实验反应堆和下一代核聚变反应堆，不会发生重大事故。核聚变反应堆唯一要注意的问题就是要制定防辐射的保护措施。另外，它也不对环境和周围居民构成威胁。(文字来源：解放日报)


    根据谈判结果和２４日草签的协议，反应堆将建在法国，项目预计持续３０年，前１０年用于建设，后２０年用于操作实验。这一项目总花费预计约为１００亿美元，欧盟承担５０％的费用，其余６方分别承担１０％，超出预计总花费１０％的费用将用于支付建设过程中由于物价等因素造成的预算超支。此外，参与各方完全平等地享有项目的所有科研成果和知识产权。

    代表中国草签协议的中国科技部副部长刘燕华在接受记者采访时说，聚变能源具有资源无穷尽性、环境可接受性和经济竞争性，是目前认识到的可以最终解决人类能源和环境问题的最重要途径之一。他指出，这是人类开发新能源的一个重大尝试，也是中国以完全平等的地位参加的最大的国际科技合作项目。中国将与其他６方一起，为这项计划的成功和聚变能源在全世界的商业开发作出积极贡献。

    中国科学院院士、ＩＴＥＲ计划中国首席科学家霍裕平指出，参加这一国际计划需要具备一定的标准并承担义务，中国能被吸收加入这一国际计划表明中国已具备一定的科研实力和经济实力。他认为，参加这一计划也将推动中国国内的聚变研究，并带动材料科学等一系列相关领域的发展，特别是将有利于培养出一支位于世界前沿的科技队伍。

    其他参与方代表也表示，ＩＴＥＲ计划是人类开发洁净新能源的一个大胆尝试，也是一项长期艰巨的工程。尽管实验能否成功仍是未知数，而且即便实验成功，热核聚变商业堆的开发还需要相当长的时间，但代表世界一半以上人口的７方决定在这一领域合作的事实，已表明人类齐心协力解决能源和环境两大挑战的良好愿望。

    据有关专家预计，地球上可供使用的煤、石油、天然气等矿物能源将仅能继续维持２００多年的开采，太阳能、风能等可再生能源的开发目前还远远不能满足未来的需求。（完）

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合肥热核聚变反应装置将进行首次放电实验

《长城在线》 2006-7-27 8:37:44


　　在世界处于领先地位的热核聚变反应装置将于下月中旬在合肥进行首次磁体通电和放电实验，连续放电时间预计将超过1000秒。这次实验的数据将提交9月底在奥地利举行的国际原子能机构大会，为国际热核实验反应堆工程预研提供重要资料。

　　中国科学院等离子体物理研究所实验先进超导托卡马克(EAST)项目总经理万元熙研究员26日在接受记者采访时说，EAST内部组件的安装正在主机大厅全面展开，质量、研制、实验、加工负责人以及负责总装的工程技术人员正抓紧完成收尾工作，为装置做实验前的最后准备。

　　他说：“首次等离子体放电实验不仅要获得第一次等离子体，而且将开展等离子体建立、圆截面放电等4个阶段的物理实验。”

　　这个耗时8年、耗资2亿元人民币的反应装置将首次实现装置内部1亿度的高温，其稳定放电时间将达创纪录的1000秒，超过世界上所有正在建设的同类装置。

　　中国科学院基础科学局的一位专家说：“装置将在未来10年内保持世界领先，并且是目前全球唯一能支持国际热核实验反应堆计划预研的装置。”EAST的规模约为国际热核实验反应堆(ITER)的四分之一。

　　为解决人类面临的能源短缺危机，科学家正在研究利用可控热核聚变技术，模拟太阳产生能量的过程，源源不断地放电。这项技术用巨大的环形超导磁场在1亿度的高温条件下，对等离子体进行加热、约束。目前广泛应用的环流器的原型是由苏联科学家发明的，因此依其俄文缩写也被称作“托卡马克”。

　　万元熙说，在EAST实验中，首先要把反应燃料加热到10万摄氏度，成为等离子体，为碰撞做准备。再继续将等离子体加热到上亿度，使原子核获得足够的能量克服斥力聚合起来。之后，再控制等离子体长时间“老实地呆在容器里”，使聚变反应稳定进行，导致持续放电。

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ITER六大关键词
www.XINHUANET.com　　2005年07月04日 13:10:03　　来源：东方早报
　　等离子体（Plasma）

    固态、液态、气态之外的物质第四态。如果气体的温度升高到一定的程度，气体原子便会因电子摆脱原子核的束缚而成为离子，于是物体便转为等离子态，是一种充分电离的、整体呈电中性的气体。核聚变的第一步就是要使燃料处于等离子体态。

　　托克马克（Tokamak）

    如何克服巨大的静电斥力将原子核聚到一起，还要将它们的密度维持在一定水平以防不安全的能量爆发（如氢弹就是不可控的核聚变）？苏联科学家在上世纪50年代初率先提出磁约束的概念，并在1954年建成了第一个磁约束装置——形如中空面包圈的环形容器“托克马克”，又称环流器。一般情况下，在超过10万摄氏度的磁场中，原子中的电子就脱离了原子核的束缚，形成等离子体。带电粒子会沿磁力线做螺旋式运动，所以等离子体就这样被约束在这种环形的磁场中，也叫磁笼。

    ITER的托克马克是一个高约10层楼，最大直径超过12米、最小直径也达4米，体积达到837立方米的环形容器，并由超导电磁线圈环绕。

    安全

    在体积800多立方米的ITER内，实际上只有几克氘和锂燃料，只是在超高温时等离子体才发生核聚变。如果发生故障，由于等离子体的温度下降，核聚变反应便会自动停止，不必担心会失控。

    污染

    核裂变发电的燃料棒含高辐射物料，使用后要储藏地下数百年防泄漏，另外，发电过程中也会制造出可用于核武的钚并产生加剧温室效应的气体。相比之下，除氚具有放射性危险之外，核聚变不会产生不可分解的高辐射废料，其少量放射性废料也很快失去放射性。聚变也不会产生温室气体。

    目标

    ITER本身并不能发电，项目的主要目的是演示利用聚变能大规模商业发电的科学与技术可行性。其两大技术目标是成功地达到维持聚变反应所必需的功率（500兆瓦），并且至少使这种状态保持300秒。

    难关

    要在50年内实现建造具有工业规模的聚变发电站，科学家们还需攻克多重难关。

    首先需要解决的是如何改善等离子体的约束性能。在超高温下，粒子的碰撞会使粒子一步步横越磁力线，携带能量逃逸。此外，当等离子体和磁场的边界模糊后，磁场出现变形，就会变得极不稳定，造成磁笼断裂或等离子体撞上聚变反应室的内壁。

    其次就是成本效益问题。科学家质疑，以超高温产生等离子体的能源成本，是否能生产出大量能源，实现成本效益。（王靓 ）

    中国为未来能源布局

    法国马赛附近的卡达拉舍镇终于击败了日本青森县的六所，在18年之久的ITER选址战中胜出。这场旷日持久的竞争，从最初的四个竞争国（法国、西班牙、加拿大和日本），到法国最终获胜，不仅反映了ITER六个合作方（中国、俄罗斯、欧盟、日本、美国和韩国）的科技政策博弈，但同时在深层次上，折射出世界科技多极化的发展趋向。

    ITER是继国际空间站、伽利略全球卫星导航定位系统等之后的又一超大型国际科技合作项目。尽管一般认为，人类还需要经过半个世纪，才能真正把热核聚变技术商业化，但取得ITER定址的东道国将在未来十年投资期内取得这场技术开发的主导权，这在带动东道国高科技研发和国内相关产业的提升方面，无疑具有十分重要的战略影响。

    法国这次胜出，绝非偶然。在去年欧盟东扩前，欧盟整体经济水平已追平美国，而日本仅为它们四成左右。虽然法日在核能开发上各有千秋，但欧盟作为一个整体，其核科技水平则具优势。由于欧盟在对华的战略科技合作中，较之美日更使我国得益，我国在ITER选址问题上不可能不对此有所考虑。选择法国（或欧盟），恐怕还有利于世界科技中心的分布更趋平衡合理。此外，鉴于法国已经是核武国家，由它来担任可控热核聚变的东道国角色，一定程度上也可减少核科技研发的民向军转移可能。

    鉴于我国是能源消费大国，在新世纪随着我国经济发展水平向小康全面推进，寻找可靠可持续的能源供应，已日益成为我国经济发展和国家安全的重大课题。由于世界范围油气能源的探明储量在本世纪后半叶将要告罄，又由于未脱硫的煤炭使用对环境造成十分严重的后果，发展核能，尤其是在本世纪后半叶开始使用可控聚变氢能，已成为世界各大国不可回避的选择，我国对此也不例外。

    我国从上世纪60年代起在四川乐山开始受控热核聚变研究，迄今已有40多年。“九五”期间立项的国家大科学工程EAST（先进超导托卡马克实验装置），是世界上第一个全超导核聚变实验装置，已在安徽合肥的中科院等离子体物理研究所进入总装，预计于今年建成。这一设施将在未来10年内保持世界领先水平，并成为全球惟一可以支持ITER计划预研的装置。

    我国加入ITER计划，是一项服务中国和世界的战略决策，有着双重含义。其一，积极参加对我国经济和科技利益悠关的国际大科技项目，对人类科技进步作出中国的贡献，并加速提升我国可控热核聚变的技术研发水平。从人类几十年开展热核聚变的发展里程来看，任何一国要成功地独立研发可工业化的受控热核聚变，在短期内仍不可能。保障这项技术的研制成功，需要世界范围的技术合作和财政投入。其二，为建造我国自己的热核实验反应堆做技术准备。据悉，我国作为合作一方，将承担ITER计划100亿欧元开支的10%负担。相应地，我国也将分享ITER计划所产出的全部知识成果。从长远考虑，这在本世纪中期我国全面迈入现代化阶段之后继续保障我国发展的能源获得，起着谋篇布局的作用。

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科学合作换人类光明未来 人造太阳终结能源危机
www.XINHUANET.com　　2005年07月04日 13:10:03　　来源：东方早报
   随着中国、日本、韩国、俄罗斯、美国和欧盟6大ITER成员国6月28日在莫斯科敲定法国的卡达拉舍（Cadalache）为反应堆建设地，这一为期30年、共计投资将超过100亿欧元的国际超大型科学合作项目很快就将正式启动。“ITER”――拉丁文“道路”之意――是否真能为人类另辟蹊径，整个世界都在期待。酷暑严冬、暴风山洪……被现代人类“剥削”的地球也在以自己的方式报复着人类。然而与生态气候所遭受的破坏相比，能源衰竭受到了更为广泛和急迫的关切。

    从1973年以来，人类已向地球索取了5000亿桶（约合800亿吨）石油，按照现在的开采速度，石油只够44年需求，天然气还能持续开采63年；抛开核能发电潜藏的核污染危险不言，其主要原料铀的地球探明储量也仅够维持72年之用；水能开发几近极限；风能、太阳能无法形成规模……百年之后，人类何以为继？

    日不落的梦想 以人造太阳终结能源危机

    在中西方的神话里，都有盗天取火、造福人类的传说。太阳，这个高悬九天之上源源不断喷薄光热的星球是能为人类带来光明美好生活的象征。

    斗转星移，沧海桑田，直到19世纪末，放射性研究的开启才真正将人类引领到太阳迷宫的门外，而核聚变的发现终于使人类喊出了那一声响亮的“芝麻开门”。

    最初，剑桥卡文迪许实验室的英国化学家和物理学家阿斯顿，在用自己创制的摄谱仪从事同位素研究时发现，氦-4质量比组成氦的4个氢原子质量之和大约小1%左右。1929年，英国的阿特金森和奥地利的奥特斯曼联合撰文，证明氢原子聚变为氦的可能性，并认为太阳的光与热皆源自这种轻核聚变反应。

    随后的研究证实，太阳发出的能量来自组成太阳的无数的氢原子核。在太阳中心的超高温和超高压下，这些氢原子核相互作用，发生核聚变，结合成较重的氦原子核，同时释放出巨大的光和热。于是，科学家设想，如果实现人工控制下氢元素的核聚变反应即受控热核反应，那么在地球上同样可以创造出一个个具有不竭能量的人造太阳。

    实际上，宇宙中最常见的就是氢元素的聚变反应，所有的恒星几乎都在燃烧着氢。利用氢原子最容易实现的聚变反应是其同位素氘（读音刀，deuteri－um）与氚（读音川，tritium）的聚变。氘和氚发生聚变后，2个原子核结合成1个氦原子核，并放出1个中子和17.6兆电子伏特能量。每1升海水中含30毫克氘，30毫克氘聚变产生的能量相当于300升汽油，就是说，“1升海水等于300升汽油”。地球上海水中有45万亿吨氘，足够人类使用60亿年。

　　ITER走向人间 政治角力让ITER一波三折

    事实上早在二战时期人类就早已实现了氘-氚聚变——氢弹。但它比原子弹更具毁灭性和不可控性。如何将氢弹爆炸过程用人为手段大大减缓，其反应能量被缓慢而稳定地输出？这成为科学家们半个多世纪来为之奋斗的目标。

    上个世纪50年代初，美国和苏联率先开始秘密地独立研究可控核聚变，然而随着研究的深入，理论和技术上遭遇的一个个障碍让各国认识到，只有开展广泛的国际合作才是加速实现核聚变能利用的唯一可行之路。热核聚变技术也成为冷战时期各国仍旧保持互通有无的特例。

    1985年，美国总统里根和苏联领导人戈尔巴乔夫在一次首脑会议上提议，要求“在核聚变能方面进行最广泛的、切实可行的国际合作”。美苏两国首脑随后又与核技术领域处于领先地位的法国的总统密特朗进行了几次高层会晤，支持在国际原子能机构（IAEA）主持下，进行国际热核实验反应堆，即ITER的概念设计和辅助研究开发方面的合作。

    1987年，IAEA邀请欧共体（欧盟前身）、美国、苏联、加拿大和日本的代表在维也纳开会并达成协议，五方合作设计建造国际热核实验反应堆，并由此诞生了第一个国际热核实验堆的概念设计计划，也被称为“人造太阳”计划。

    随后，由于苏联解体和美国以需要重新审议核聚变计划为由退出计划，ITER受到了很大影响，日本和欧盟国家成为ITER的主体力量，并在2001年完成了ITER的工程设计修改方案。

    2003年2月18日，美国宣布重新加入这一大型国际计划，中国也于同日加入该计划，19日，国际热核实验反应堆计划参与各方在俄罗斯圣彼得堡决定，将于2013年前在日本、西班牙、法国和加拿大四国中的一个国家中建成世界上第一座热核反应堆。

    ITER的投资和建设规模之庞大，交叉学科种类之多，实验设备之复杂，都决定了它必须由多国合力完成。然而在大投入所蕴涵的不可估量的经济利益和政治角力之下，各国选址之争一度让ITER“搁浅”。

    在欧盟的协调下，候选国之一西班牙主动放弃，变成以法国为代表的欧盟与日本之争。2003年，华盛顿的一次会议上形成“两军对垒”态势——欧盟、中国和俄罗斯主张把反应堆建在核工业基础已经相当雄厚的法国南部城市卡达拉舍；而美国、韩国和日本则主张建在日本的六所村。因为没有选择加拿大作为反应堆候选国，2004年初，加国宣布由于缺乏资金退出该项目。至此，ITER的六方参与国确定为中国、美国、俄罗斯、欧盟、日本和韩国。

    法日两国的选址拉锯战也从2003年进入白热化。得到中俄支持的欧盟表现出空前团结。今年年初，在法国促请下，欧盟还曾放出风声：如果僵局无法打破，欧盟和法国将联合有关合作者另起炉灶。

    这显然不是最佳选择。所幸的是，随着主要支持者美国的态度基于政治需要而逐渐暧昧，日本也不得不放缓口气。美国一度支持日本，那既是对伊拉克战争中日本坚定挺美的回报，也是对反战法国的报复；而如今时过境迁，急欲从伊战泥潭中抽身的布什政府重新开始“鼓吹”跨大西洋联盟的重要性。此外，美国是否真心愿意日本这个有过历史恩怨的盟友在事关战略的能源问题上实现自给，还要打上一个大大的问号。

    失去了最大的“靠山”，日本在得到欧盟方面承诺可以10％的投资获得20％承包合同以及更多就业岗位的交易条件下，还是半推半就地放弃了选址竞争。ITER开建前的最后一个障碍终于得以扫除。

    中国强势参建10％ 投入换100％产出

    按照六方达成的方案，欧盟将负责ITER建造经费的40％，法国作为项目建设地负担10％；其余50％由其他五国均摊。在这个国际合作项目之下，每个成员都享有均等权利，也就是说，中国可以用10％的投入分享到ITER全部知识产权和科技及商业利益。

    中国在热核聚变研究领域已经取得包括建成了全超导托卡马克装置的一系列重大成果，是ITER项目决定接纳中国的重要原因。根据计划，ITER将于2015年前全部建成。在法国卡达拉舍这个集聚全世界热核聚变领域多达数万名顶级科学家的总部，10％的科研人员都将是中国人。他们将参与这一前沿课题，同时吸收先进技术，促进我国基础科学和应用技术的快速发展。如果项目发展顺利，届时ITER还将在各参与国建立分支机构，造出更多的“太阳”。

    作为世界上最大的发展中国家，中国对可替代能源有着巨大的需求。参与ITER的中方首席科学家日前在接受新华社记者采访时也毫不讳言，“中国参与这一计划的最终目的是在中国独立建造反应堆。”

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几乎完美的能源 人造太阳：难度超乎想象(图)

www.XINHUANET.com　　2006年03月10日 09:44:44　　来源：南方周末


    位于中国合肥的EAST装置正在进行调试。一旦它运行成功，能够为未来降低ITER的风险提供十分宝贵的经验。

    进入3月，全球数千名从事核聚变研究的物理学家都在等待一份来自安徽合肥的实验报告。他们希望中国同行带来好消息，从而增强他们在不久的将来投入ITER(国际热核实验反应堆)建设的信心。

    这个实验，是对一个类似ITER核心装置的大型设备进行联合调试，以确定其是否能正常运转。在实验所在地中国科学院等离子体物理研究所，它被称为“先进超导托卡马克实验装置(英文缩写为EAST)”。

    50年来，在地球上模拟太阳内部的核聚变反应，并把产生的惊人能量稳定地输送到电站，一直是人类未能实现的梦想。但一些物理学家相信，这一天肯定会来临。他们希望通过ITER计划向持怀疑态度的政治家和科学家证明，核聚变是一种可行的能源来源。

    正因为如此，EAST实验似乎“根本承担不起失败”，这让聚集在合肥的100名核聚变专家和工程技术人员深感压力。

    几乎完美的能源

    核聚变是能源危机的终结者吗？一些物理学家对此坚信不疑。

    3月2日，一位负责给EAST降温的工程师就认为，聚变能是今后能够大规模甚至一劳永逸地解决人类能源问题的惟一途径。

    “站在悬崖的边缘，我们只能再造一个‘太阳’，别无选择。”他说。

    100年前，爱因斯坦预见了在原子核中蕴藏着巨大的能量。依据他提出的质能方程E＝mc2，核聚变的原理看上去极其简单：两个轻核在一定条件下聚合成一个较重核，但反应后质量有一定亏损，将释放出巨大的能量。

    1939年，美国物理学家贝特证实，一个氘原子核和一个氚原子核碰撞，结合成一个氦原子核，并释放出一个中子和17.6兆电子伏特的能量。这个发现揭示了太阳“燃烧”的奥秘。

    实际上，太阳上的聚变反应已经持续了50亿年。在宇宙中的其他恒星上，也几乎都在燃烧着氢的同位素———氘和氚。

    而氘在自然界中几乎“取之不尽”。科学家初步估计，地球上的海水中蕴藏了大约40万亿吨氘。从1升海水里提取的氘，在完全的聚变反应中所释放的能量，相当于燃烧300升汽油。如果把自然界中的氘用于聚变反应，释放的能量足够人类使用100亿年。

    在实验室中，聚变反应的优点被不断发现——它产生的能量是核裂变的7倍，反应产物是无放射性污染的氦。更完美的是，未来的聚变电站会始终处于次临界安全运行状态，一旦出现意外，反应会自动停止，不会发生像三哩岛和切尔诺贝利那样的核泄漏事故。

    1952年美国试爆了第一颗氢弹，促使科学家考虑如何控制核聚变反应在瞬间爆发的毁灭性能量，“人造太阳”之梦由此而始。

    此后，石油、煤炭等化石能源日益枯竭，能源危机和温室效应步步逼近，获取新型能源已经变得十分迫切。虽然风能、水能、太阳能等可再生能源不断地被开发利用，但很难想象，它们能够完全替代传统能源。

    超乎想象的难度

    接下来的50年里，再造“太阳”的难度超出了所有科学家的预计。

    马里兰大学的物理学家William　Dorland在接受《自然》杂志采访时感叹，核聚变之所以进展缓慢，是因为“我们对等离子体的不稳定性和紊乱性知之甚少”。

    由于存在巨大的引力场，在太阳核心1500万摄氏度、表面6000摄氏度的条件下均可轻松进行聚变反应。如果不需要控制能量输出，在地面制造核聚变也不是棘手的难题：氢弹就是把原子弹当“火柴”，来“点燃煤球”。

    但要实现可控，过程则极为艰难。

    科学家首先要把反应燃料加热到10万摄氏度，成为等离子体，即电子获得一定的能量摆脱原子核的束缚，原子核能够完全裸露出来，为碰撞做准备。然后他们要把这些等离子体继续加热到上亿度，使原子核拥有足够的动能克服库仑斥力，聚合在一起。

    为了避免在瞬间产生巨大的能量，等离子体的密度必须维持在合适的水平。

    做到了这一步，还没有真正实现可控。这些上亿度的等离子体，还必须在足够长的时间里“老实地呆在容器里”，使聚变反应稳定持续地进行，“不能以每秒超过1000公里的速度乱跑，也不能碰到容器的内壁”。

    一个难题是，用什么来装1亿度高温的等离子体？

    前苏联科学家塔姆和萨哈罗夫提出磁约束的概念，期望用“无形的河床来约束河水”———环行磁场。在磁场中，带正电的原子核会沿着磁力线做螺旋式运动。此外，高功率的激光束也被用来充当“魔瓶”。

    尽管科学家突破了一个又一个障碍，但距离“太阳”的光芒依然遥远。

    中国科学院等离子体物理研究所研究员邱励俭说，要让“魔瓶”亮起来，必须同时解决超大电流、超强磁场、超高温、超低温等极限环境，牵涉真空、磁场、控制、等离子体、原子核等诸多领域的科学和技术难题。

    而这“需要全世界最好的科学家和工程师一起合作，需要数国财力的共同支持”。

　　乐观的估计

    于是，ITER计划应运而生。

    1985年11月，美国和前苏联倡议在国际原子能机构框架下，由美国、前苏联、日本和欧洲共同体四方参与，建设国际热核实验反应堆。第一个设计方案是于2010年建成一个实验堆，实现1500兆瓦功率输出，造价约需100亿美元。

    这个雄心勃勃的国际大科学工程，自出生之日便命途多舛。

    由于当时的石油价格仅10多美元一桶，能源危机并未显现，加上前苏联的解体和美国的退出，这个方案以及随后“缩小版”的新方案一度搁浅。

    ITER的推迟，为中国、韩国和印度等国家提供了一个“呼吸的空间”。我国在2002年表示有兴趣参加ITER计划，并在2003年成为ITER谈判过程中的正式成员。

    中国ITER专家委员会的一位委员说，因为对能源的迫切需求，中国才不惜血本加入ITER。根据合同，中国要承担整个项目100亿美元中10％，投入可谓史无前例。

    随后，美国宣布重返ITER，韩国和印度也先后加入。2005年6月28日，在一片争吵声中，ITER的建设地点最终落在法国南部的卡达拉舍。

    政治角逐结束，科学家们走向前台，他们期望这个地球上最昂贵的科学设备能带来新能源的曙光。“毕竟，我们有了场地，可以做实验了。”哥伦比亚大学物理学家Gerald　Navratil说。

    但是，ITER只是一个实验堆，离发电依然十分遥远。如果获得成功，它的下一步是建造商业示范堆，目的是验证商业可行性；最后还要建造商业运行堆，以验证经济可行性。

    “完成这些过程可能还需要50年。”中国科学院等离子体物理研究所所长李建刚强调。他乐观地估计，“人造太阳”的出现，不会超过100年。

    东方的曙光

    在2005年7月21日出版的《自然》杂志上，来自英国原子能研究部门的物理学家David　Ward打了一个赌。“我愿意和你赌100美元，别的核聚变装置会比ITER更先开始工作。”他说，“在欧洲，我们对聚变反应的前景很乐观。”

    位于中国合肥的EAST就有可能是这样一个装置。

    3月7日，EAST进入降温实验的第18天，邱励俭在工程日志上记下了一个数字。他说，在这个数字的低温下，EAST的超导线圈进入超导态，此次实验最重要的一个目标已经达到。

    他们计划在今年7月份前后进行首次放电实验。

    1954年，前苏联设计成功托卡马克(意为环行真空磁线圈)装置。此后，全世界建造了上百个托卡马克装置。其中，欧洲联合环(JET)在1991年11月将氘氚混合燃料加热到了3亿摄氏度，获得1分钟的等离子体放电。

    但是在强电流作用下，常规托卡马克的磁线圈同样会发热。为了解决这个难题，科学家将超导技术成功应用于磁线圈，建成超导托卡马克。

    邱励俭介绍，目前世界上的超导托卡马克，只有法国的Tore－Supra和中国的HT－7能正常运行。

    HT－7是前苏联赠送给中国的一套实验装置，经过中国科学家的改进，它在2005年12月14日获得了1000万摄氏度、持续306秒的等离子体放电。这个结果，离法国的Tore－Supra只有一步之遥。

    几年前，中科院等粒子体物理研究的专家们开始设计更先进的EAST，这是一个高5米、内直径7.62米、重达400多吨的庞然大物。作为世界上第一个全超导托卡马克，它与ITER的核心装置非常接近。专家们为此花费了6年时间，前后投入经费达3亿元人民币。

    “一旦它运行成功，能够为未来降低ITER的风险提供十分宝贵的经验。”李建刚说。 (徐彬　实习生 马宁宁)