香港文匯報訊（記者 劉凝哲 北京報道）又一大國重器傳來捷報。中國核聚變裝置BEST建設取得關鍵突破，首個真空大部件杜瓦底座10月1日成功完成吊裝，標誌着這一大國重器正式進入主機組裝的全新階段。BEST預計將在2027年前後建成，並在全球範圍內首次實現聚變能發電演示，到2030年有望通過核聚變點亮第一盞燈，推動人類能源革命。
緊湊型聚變能實驗裝置，英文簡稱BEST（Burning plasma Experimental Superconducting Tokamak），是中國在合肥建設的燃燒等離子體物理實驗裝置。裝置採用緊湊高場超導托卡馬克技術路線，運用高性能超導磁體、氘氚聚變燃料等新技術。今年5月，BEST項目工程總裝正式啟動。10月1日，BEST裝置主機關鍵部件——杜瓦底座研製成功並順利完成交付，成功精準落位安裝在BEST裝置主機大廳內，標誌着項目主體工程建設步入新階段。
杜瓦底座是主機系統最重部件
據央視新聞報道，400餘噸杜瓦底座是BEST裝置主機的首個真空大部件，也是國內聚變領域最大的真空部件。該底座直徑約18米、高度約5米，總重量400餘噸，是BEST主機系統中最重的部件，將位於整個BEST主機的最底端，用來承載總重約6,700噸的主機。
「杜瓦底座安裝完成之後，標誌着大部件的安裝就要開始了。」中國科學院合肥物質院等離子體物理研究所副研究員黃雄一表示，隨後，相應的像磁體、真空室等重要的核心部件就要安裝在杜瓦底座上，最終科研人員會把杜瓦底座封閉起來，形成真空環境來確保托卡馬克（可控核聚變裝置）的運行。
有望顛覆現有能源秩序
中國工程院院士、國家大科學工程「聚變堆主機關鍵系統綜合研究設施」總指揮李建剛此前介紹，核聚變反應即兩個較輕的原子核在高溫、高密度條件下結合成一個較重的原子核，並釋放出巨大的能量。太陽之所以發光放熱，正是源於其內部不斷進行的核聚變反應。「一旦實現聚變發電，一杯海水就能提供相當於300升汽油的能量」，李建剛表示，BEST裝置將在全超導托卡馬克裝置EAST基礎上，首次演示聚變能發電，引領燃燒等離子物理研究。
據報道，中國正以閃電般的速度加強對核聚變工業供應鏈的控制，目的是在該技術從理論科學邁向實際供電之際超越美國。中國核聚變計劃，有望比廣泛理解的更快開始顛覆現有能源秩序。
核聚變發電具燃料無限等優勢
「人類的最終能源結構是一小部分的可再生能源，再加上大部分的聚變能。」李建剛表示，核聚變發電有燃料無限、零碳排放、固有安全性三大優勢。聚變反應燃料的氘取自於海水，反應產物僅為氦氣和中子，並且沒有堆芯熔毀風險，可以隨時終止反應。因此，聚變發電能夠很好地實現能源調峰，並保障能源安全。
核聚變能問與答
Q：為什麼說核聚變能源是人類的「終極能源」？
A：核聚變的原理是模擬太陽發光發熱，利用氫的同位素氘和氚的核聚變反應，持續穩定地釋放出巨大能量。可控核聚變具有燃料豐富、安全可靠、清潔環保、能量密度高、經濟性明顯、高能中子應用廣泛等突出優點。核聚變燃料之一的氘廣泛地分布在海水中，1升海水裏提取出的氘，在完全的核聚變反應中可釋放相當於燃燒300升汽油的能量。若以D-T（氘氚）為燃料，可供人類使用3,000萬年。
Q：中國對核聚變能源的科學研究格局有哪些？
A：聚變能源作為未來能源中最具潛力的形態，目前已經開始走出實驗室邁向工程應用。EAST、BEST等核聚變大科學裝置最集中的地區是安徽，目前已明確聚變能商業應用戰略行動計劃。除「國家隊」外，不少商業團隊已經開始迅速入局，一些龍頭企業、初創團隊，也紛紛加入「聚變能源」的賽道。
整理：香港文匯報記者 劉凝哲
中國聚變能三大項目接力推進
EAST裝置
●全超導托卡馬克核聚變實驗裝置（EAST）建成運行於2006年，有「人造太陽」之稱。過去幾年裏，EAST的長脈衝高約束模式運行時間不斷延長，先後實現60秒、100秒、403秒等重大突破。1,000秒是聚變發電的一道門檻。2025年1月，EAST首次實現1億攝氏度1,066秒穩態長脈衝高約束模式等離子體運行，刷新世界紀錄。這意味着人類首次在實驗裝置上模擬出未來聚變堆高效穩態運行必備的環境，驗證了核聚變發電的可行性，相當於通過了聚變能應用的理論考試。
CRAFT即「夸父」項目
●2018年12月，聚變堆主機關鍵系統綜合研究設施「夸父」項目獲批開工建設，目前已經進入關鍵階段。建成後，「夸父」項目將是國際聚變領域參數最高、功能最完備的綜合性研究及測試平台，將為聚變實驗堆和工程堆核心部件的研發及建設保駕護航。
BEST裝置
●BEST在第一代EAST裝置的基礎上，將真實產生能量，在全球率先演示聚變發電、引領燃燒等離子物理研究，為中國聚變能的發展作出前瞻性和開創性貢獻。BEST裝置預計2027年建成，有望在2030年通過核聚變點亮第一盞燈。
整理：香港文匯報記者 劉凝哲
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