中國科學(xué)院等離子體物理研究所7月5日宣布，國家大科學(xué)裝置――世界上第一個(gè)全超導(dǎo)托卡馬克（EAST）東方超環(huán)實(shí)現(xiàn)了穩(wěn)定的101.2秒穩(wěn)態(tài)長脈沖高約束等離子體運(yùn)行，創(chuàng)造了新的世界紀(jì)錄。這標(biāo)志著EAST成為世界上第一個(gè)實(shí)現(xiàn)穩(wěn)態(tài)高約束模式運(yùn)行持續(xù)時(shí)間達(dá)到百秒量級(jí)的托卡馬克核聚變實(shí)驗(yàn)裝置。

EAST高11米、直徑8米、重達(dá)400噸，是我國第四代核聚變實(shí)驗(yàn)裝置，其科學(xué)目標(biāo)是讓海水中大量存在的氘和氚在高溫條件下，像太陽一樣發(fā)生核聚變，為人類提供源源不斷的清潔能源，所以也被稱為“人造太陽”。

這一里程碑性的重要突破，表明我國磁約束聚變研究在穩(wěn)態(tài)運(yùn)行的物理和工程方面，將繼續(xù)引領(lǐng)國際前沿，對(duì)國際熱核聚變實(shí)驗(yàn)堆（ITER）和未來中國聚變工程實(shí)驗(yàn)堆（CFETR）建設(shè)和運(yùn)行具有重大的科學(xué)意義，同時(shí)為人類開發(fā)利用核聚變清潔能源奠定了重要的技術(shù)基礎(chǔ)。

▲中國“實(shí)驗(yàn)型先進(jìn)超導(dǎo)托卡馬克”反應(yīng)堆

從技術(shù)角度來看，真正的“人造太陽”可能在短期內(nèi)不能立刻實(shí)現(xiàn)，但從長遠(yuǎn)來看，中國在此項(xiàng)技術(shù)上的突破，將有助于破解中國的“核電困局”。

眾所周知，這些年來中國經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展與高密度的能源消耗緊緊相連，但是隨著環(huán)境保護(hù)和節(jié)能減排壓力與日俱增，同時(shí)為了減少對(duì)海外能源進(jìn)口的依賴，保障中國能源安全，我國大力發(fā)展清潔能源勢在必行。因此，圍繞是否應(yīng)該大力發(fā)展核電也產(chǎn)生不少爭論，即“核電困局”。

▲EAST成功實(shí)現(xiàn)電子溫度超過5000萬度、持續(xù)時(shí)間達(dá)102秒的超高溫長脈沖等離子體放電

贊同的一方認(rèn)為，核電是技術(shù)成熟的清潔能源，與火電相比，不排放二氧化硫、煙塵、氮氧化物和二氧化碳等物質(zhì)；與水電、風(fēng)電相比，較少受自然條件的約束，發(fā)電規(guī)模穩(wěn)定；與風(fēng)電、太陽能、生物質(zhì)能、地?zé)崮艿认啾?，發(fā)電規(guī)模大。同時(shí)目前的中國核電技術(shù)安全性能比以往大大提高。

反對(duì)的一方認(rèn)為，核電雖然在發(fā)電期間沒有大氣污染和二氧化碳排放，但在工程建設(shè)、維護(hù)及拆解過程中，會(huì)造成大量的空氣污染和二氧化碳排放；熱島效應(yīng)嚴(yán)重，對(duì)環(huán)境影響大；核電站會(huì)產(chǎn)生帶有核輻射的核廢料。此外，雖然核電站采用很多先進(jìn)的安全措施，但也難以抵擋極端的自然災(zāi)害、人為事故、軍事攻擊等造成的破壞。

▲截至2016年1月，中國核電站分布地圖

最重要的是，“核電困局”的關(guān)鍵在于現(xiàn)在核電站采用的是核裂變發(fā)電技術(shù)，在運(yùn)行過程中會(huì)產(chǎn)生大量放射物質(zhì)隱患，為此采取的各項(xiàng)對(duì)策也都是治標(biāo)不治本。而如果核聚變發(fā)電技術(shù)取得成功，首先不會(huì)產(chǎn)生污染環(huán)境的放射性物質(zhì)，同時(shí)受控核聚變反應(yīng)可在稀薄的氣體中持續(xù)穩(wěn)定地進(jìn)行，因此它是干凈且安全的。

此外，地球上蘊(yùn)藏的核聚變能十分豐富。據(jù)測算，1升海水中所含的氘，經(jīng)過核聚變可提供相當(dāng)于300升汽油燃燒后釋放出的能量。因此，中國“人造太陽”技術(shù)的突破將有助于破解“核電困局”。