升级版的合肥“人造小太阳”通过国家验收。昨天上午，国家发展和改革委员会在合肥召开了国家重大科技基础设施“托卡马克核聚变实验装置辅助加热系统”项目竣工验收会议。这个历时三年多，加装了全国最大“微波炉”和一个巨型“喷枪”系统的“小太阳”终于通过验收，并且温度已经能达到5000万摄氏度，达到了设计目标的一半。
“小太阳”升级通过国家验收
首先，我们要明白一个定义。虽然这个装置的“标准名称”——托克马克核聚变实验装置辅助加热系统，可能已经让你看得头晕，但说到“小太阳”你一定不再陌生。
被称为“EAST托卡马克核聚变实验”的装置是我国自行设计建设的世界首个全超导托卡马克装置，并于2007年3月通过国家验收，俗称“小太阳”。
那么，我们还要明白为什么要研究“小太阳”，它又是做什么的？
“为了解决能源使用问题。”EAST辅助加热项目组一名研发人员告诉记者，目前世界范围内的核电站的发电原理都是基于“核裂变”。
“但是，核裂变时所需的钍Th、233U铀、235U铀、239Pu钚等原料的资源储备是有限的。此外，使用后所产生的废料也很难处理，再先进的科技也或多或少的会留有辐射。”该研发人员称，为了寻求可替代的新能源，科研人员开始研究核聚变。
“核聚变所需的氘和氚，其原料可直接取自海水，这么看，来源几乎是取之不尽的，所以目前世界不少国家都把核聚变作为重点研究方向。”该研发人员称，“小太阳”就是因“核聚变”而生的产物。
“目前美国、法国和日本都有不错的技术，但是我们依然跑在前列。”研发人员称，这个“人造小太阳”主要是靠模拟太阳及其它星体上发生的核反应来释放能量，目标是将温度提升超过1亿度。
装备1:全国最大“微波炉”
本次的辅助加热是EAST大科学装置的二期工程。作为国家发改委“十五”大科学工程项目，于2008年7月立项，2011年11月开工建设，预期建设4兆瓦中性束加热和4兆瓦低杂波电流驱动系统。
说白了，本次通过验收的项目就是为了给我们的“小太阳”助力，在帮它继续提升电子温度、加大辅助加热功率的同时，还能做到持续和可控。
但是，怎么给“小太阳”发送能量呢？
首先得有一个超大微波炉，有多大呢？相当于12000个家用微波炉的功率。
“所谓的辅助加热系统，主要由中束性加热系统和低杂波电流驱动系统这两大部分组成。说的直白一点，就是一个巨型微波炉加上一把大喷枪。”托卡马克核聚变实验装置辅助加热系统副总工程师刘甫坤叙述，在合肥完成制造的这个低杂波电流驱动系统算得上是全国最大的微波炉了。
在现场看到，整个“微波系统”由24个并联的红色微波管构成，刘甫坤称，这24个微波管的功率达到6兆瓦，而一般的家用微波炉有效功率不超过500瓦，也就是说，相当于12000个家用微波炉同时为“小太阳”输血。
“现在的它们就相当于点燃小太阳的火种。”刘甫坤称。
装备2:巨型喷枪
给“小太阳”输送燃料，光有微波炉怎么能行？该项目另一位副总工程师胡纯栋称，除了微波系统（低杂波系统）外，还有一个关键的中性束加热系统，而这个系统好比是一个巨型“喷枪”。
“这个喷枪通过放出兆瓦级的粒子束，对‘小太阳’进行加热。”胡纯栋称，通过喷枪的不断加热，能让“小太阳”产生更多的核聚变。
“目前已经能达到5000万摄氏度，完成了预定目标的一半。”胡纯栋说。
