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新春走基层·走近“人造太阳”|他们,将在“太阳”里过除夕

来源:新华社

切割机嗡嗡作响,焊接光束耀眼夺目,龙门吊升降腾挪,身着工作服的人们上下穿梭……11日就是除夕,记者走进中科院合肥物质科学研究院等离子体物理研究所“人造太阳”大科学装置的升级改造现场,感受这里不一样的“年味”。为了让这个“太阳”在新的一年更“热”更“亮”,近百名科研工作者正陪着它,一同迎春。

  这个大科学装置的设计寿命在20至30年,对于2006年建成的全超导托卡马克核聚变实验装置(EAST)来说,15岁的它已步入中年。回望来时路,它成绩斐然:6岁,它实现长达411秒的高温等离子体放电,创下当时世界纪录;11岁,它实现长达101.2秒的稳态长脉冲高约束模式等离子体运行,成为首个达到百秒量级的托卡马克实验装置;13岁,它在1亿摄氏度的温度下维持等离子体稳定运行20秒。

  “经历96000多次放电试验后,它更热、更稳、电流更强了。”中科院合肥物质科学研究院等离子体物理研究所王腾博士说,此时它需要提升“内力”,迎接下半生的挑战。去年7月起,这个“人造太阳”开始新一轮升级改造。

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内真空室空间狭小,工作人员需要从洞口钻进钻出。新华社记者 陈诺 摄 

  此时,“人造太阳”的主机真空室洞口大开,露出“真容”:环形的通道只容一人通过,四周的内壁布满线圈,这里是等离子体“疯狂”燃烧的地方。35岁的胡凯正从洞口钻出,过去半年,身为EAST升级改造项目内部施工负责人的他与30多位团队成员,几乎每天窝在“太阳肚子”里。

  他们在给内真空室的腔体器壁“贴砖”——更换靶板。这些靶板距离燃烧的等离子体最近,要承受残酷的粒子轰击,需要具备极强的耐热能力。过去靶板都是由石墨材料制成,如今换为钨铜材料,“2013年,我们更换了上偏滤器的靶板,这次要把下偏滤器的靶板也换掉。”胡凯说,这等于给内真空室换上了“铜墙铁壁”,能够获得更高的热负荷功率。

  每块靶板都需要以特殊的螺栓固定。最近一周,工作人员李欣雨都在和这个小零件打交道,她要将堆在面前满满几大盒子的螺栓、螺母、垫圈一一理好,提前拼装。“我这边提前分好类,也是给整个组装进度争取时间。”她说。

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李欣雨(右)与同事在施工现场整理螺栓。  新华社记者 陈诺 摄

  “第1周清洗、拆第一壁瓦片,第2周拆高场、测上偏滤器误差……第30周安装下偏滤器模块……”施工现场,一张每周工作安排表将近15年来最大的这一次升级改造工程分步拆解。

  今年春节是改造项目的第31周,原来安排表上标着“放假”,此时又被人用笔填上了新的工作内容。“今年要在‘太阳’里过年了。”胡凯告诉记者,近百人的团队如今每天早上8点到岗,晚上9点下班,一天超过12个小时“争分夺秒”,“争取在4月初结束改造,进行新一轮的实验。”

  聚变堆真正成为人类所能利用的“太阳”,需要完成三大目标:1亿摄氏度的等离子体、1000秒的连续运行时间以及1兆安的等离子体电流。“这一次我们将尝试芯部电子温度大于8500万摄氏度维持时间大于100秒的稳态运行,争取获得400秒长脉冲高约束等离子体。”王腾说,或许距离终极目标,这只是一小步,但无数为之奋斗的中国科研工作者就是一个个“夸父”,“追着太阳走好每一步”。

  新华社记者:刘菁、徐海涛、陈诺

  视觉/编辑:江国成