合肥科學(xué)大裝置又增加一個，人造太陽“夸父”驚艷亮相，它的學(xué)名叫“聚變堆主機關(guān)鍵系統(tǒng)綜合研究設(shè)施（CRAFT）”，是繼東方超環(huán)“EAST”（位于合肥的托卡馬克）之后，又一大可控核聚變關(guān)鍵設(shè)施。如果真的實現(xiàn)了，能源自由是肯定的，人類可能永遠不再戰(zhàn)爭了。

它比EAST和中核新一代人造太陽“中國環(huán)流三號”更大、更高、更精密、更先進。作為“十三五規(guī)劃”優(yōu)先部署的大科學(xué)裝置，前期關(guān)鍵技術(shù)驗證和工程設(shè)計已經(jīng)完成，距離實現(xiàn)真正的“人造太陽”真的近了。

目前，我國有兩個大型托卡馬克裝置在運行，其中最新的消息是：8月25日下午，“中國環(huán)流器三號（HL—2M）”，首次實現(xiàn)100萬安培等離子體電流下的高約束模式運行，再次刷新我國磁約束聚變裝置運行紀錄。

我們知道，可控核聚變具有三大優(yōu)點：效率高、原料多、安全清潔。使用該方案，只需要1克氫氣，就能產(chǎn)生相當(dāng)于8噸汽油讓手產(chǎn)生的能量。而即便是1克的鈾也只相當(dāng)于1.8噸汽油能量。

所以，我國也很早進行了該領(lǐng)域的研究，并且自主設(shè)計和建造了世界首個具有非圓截面的全超導(dǎo)托卡馬克實驗裝置——EAST。

2023年4月13日，EAST第122254次實驗，成功實現(xiàn)穩(wěn)態(tài)高約束模式等離子體運行403秒，刷新了2017年創(chuàng)下1.2億度101秒。而2021年12月30日晚，EAST成功實現(xiàn)1056秒長脈沖高參數(shù)等離子體運行。

科學(xué)家們的目標是：1兆安等離子體電流、1億度高溫等離子體、1000秒運行時間。

但是，目前，我們不能同時滿足這三大目標，EAST裝置分三次實現(xiàn)了該目標，而中核環(huán)流器三號的磁體是常規(guī)導(dǎo)體，卻已經(jīng)實現(xiàn)百萬安培等離子體電流高約束模式運行，但是沒有透露加熱功率、溫度、密度、能量約束時間等參數(shù)。

接下來繼續(xù)發(fā)展高功率加熱和電流驅(qū)動、等離子體先進運行控制等核心技術(shù)，就能實現(xiàn)堆芯級別的離子體運行了。

按照勞森判據(jù)（Lawson criterion)衡量核聚變裝置及核聚變研究水平有三個參數(shù)：燃料的離子溫度、等離子體密度和能量約束時間。

只有三個參數(shù)的乘積超過特定數(shù)值，才能夠?qū)崿F(xiàn)真正的核聚變。而等離子體電流的大小將顯著影響三個參數(shù)中的等離子體密度和能量約束時間。

現(xiàn)在，中國現(xiàn)有的“人造太陽裝置”正在不斷沖擊新的目標，致力于2050年實現(xiàn)能源化利用。人類探索可控核聚變已經(jīng)100多年，中國領(lǐng)先世界，當(dāng)然不能只坐等兩臺托克馬克裝置進行突破。

所以，接下來，我們還有長時間維持等離子體運行，以及將核聚變轉(zhuǎn)化為發(fā)電能力等技術(shù)難題需要攻克。

于是，我國就開始自主建設(shè)的聚變堆主機關(guān)鍵系統(tǒng)綜合研究設(shè)施（CRAFT），它側(cè)重于工程技術(shù)問題，是建設(shè)中國聚變工程試驗堆（CFETR）進行的前期預(yù)研，你可以將CRAFT理解為“試驗堆的前期試驗”。

本來，如果國家合作的ITER項目一切順利，我們還不需要“夸父”這一步，可是“三個和尚抬水吃”，國際項目拖延的很厲害，我們自己的技術(shù)也差不多了，于是就先行建設(shè)自己的試驗堆了。

2023年6月，CRAFT負離子源中性束注入系統(tǒng)調(diào)試成功，7月下偏濾器系統(tǒng)通過內(nèi)部驗收，9月第一批采購意向公示……一切都在加速進行。

如果一切順利，“夸父”（CRAFT）2035年前完成任務(wù)，CFETR在2050年前完成既定目標，那么中國率先使用上可控核聚變就真的來了。不過，核聚變行業(yè)有一個比較刺耳的“永遠的五十年”的梗，希望真正打破這個僵局的，就是中國科學(xué)家們。

對了，“夸父”項目參研制單位超多：中科大，中科院等離子體所，585所，九院為主導(dǎo)的，全國還有很多高校和研究所……這就是真正的“集中力量辦大事”！