近日，我國新一代“人造太陽”裝置——中國環(huán)流器二號M裝置（HL-2M）在成都建成并實(shí)現(xiàn)首次放電。劉永是這個項(xiàng)目的負(fù)責(zé)人。當(dāng)天的放電儀式上，人們沸騰了。國家原子能機(jī)構(gòu)主任張克儉說，今天，我國自主研制的中國環(huán)流器二號M裝置建成運(yùn)行，這是我國核聚變發(fā)展史上的重要里程碑。

這個被評價為里程碑式的裝置總體參數(shù)達(dá)到國際先進(jìn)水平，它的等離子體體積達(dá)到國內(nèi)現(xiàn)有裝置兩倍以上，等離子體電流能力提高到2.5兆安培以上，等離子體離子溫度可達(dá)到1.5億度，相當(dāng)于太陽芯部溫度的近10倍，能實(shí)現(xiàn)高密度、高比壓、高自舉電流運(yùn)行。

HL-2M主要是用來開展高參數(shù)、高性能條件下的可控核聚變研究，而研究的最終目的是“問鼎”人類終極能源，再造一個太陽。

支撐人類社會發(fā)展的能量來自太陽，太陽的能量則來自核聚變。質(zhì)量小的原子在一定條件下（如超高溫和高壓），會發(fā)生原子核互相聚合作用，原子核的變化往往伴隨巨大的能量釋放。如果人類可以掌控這種反應(yīng)，就意味著世世代代將擁有無限的、清潔的能源。因此，從上世紀(jì)50年代開始，中國就一直致力于打造“人造太陽”。

這一過程并不容易。要實(shí)現(xiàn)可控核聚變反應(yīng)，必須滿足三個苛刻條件：一是溫度要足夠高，使燃料變成超過1億攝氏度的等離子體；二是密度要足夠高，這樣兩原子核發(fā)生碰撞的概率就大；三是等離子體在有限的空間里被約束足夠長時間。

為了達(dá)到這三個條件，目前，國際上大多數(shù)國家都采取建造托卡馬克裝置的形式。這是一種利用磁約束來實(shí)現(xiàn)受控核聚變的環(huán)形容器。它的中央是一個環(huán)形的真空室，外面纏繞著線圈。在通電時，托卡馬克內(nèi)部會產(chǎn)生巨大的螺旋形磁場，將其中的等離子體加熱到很高的溫度，以達(dá)到核聚變的目的。

多年來，我國已建成中國環(huán)流器—號、二號裝置、“東方超環(huán)”等一批大科學(xué)裝置，掌握了“人造太陽”的部分關(guān)鍵技術(shù)，但離讓聚變反應(yīng)持續(xù)可控的目標(biāo)仍有不小的差距。事實(shí)上，這對世界各國來說都是個巨大的挑戰(zhàn)。

　　ITER計(jì)劃實(shí)施后，中國核聚變?nèi)绾伟l(fā)展？這成為中國核聚變研究者必須直面的問題。當(dāng)時，中國的托卡馬克裝置已難以滿足核聚變研究的要求，他們亟須性能更高、參數(shù)指標(biāo)與國際先進(jìn)水平媲美的平臺做支撐。

　　如何平衡和把握先進(jìn)性和可靠性之間的關(guān)系，成為大家反復(fù)討論的焦點(diǎn)。但專家們最終的意見是：努力跳，夠得著。

　　在劉永看來，對于中國人來說，若要在ITER上發(fā)揮更多作用，像HL-2M這樣高參數(shù)運(yùn)行的裝置不可或缺，一方面支撐ITER，為ITER開展預(yù)先研究，并探索相關(guān)物理與工程問題；另一方面就是作為我國可控核聚變?nèi)瞬排囵B(yǎng)的重要平臺。這是承上啟下的重要一步，不可逾越。

　　沒有人精確地計(jì)算過HL-2M中究竟有多少項(xiàng)創(chuàng)新。事實(shí)上，對于HL-2M工程項(xiàng)目的科研人員、設(shè)計(jì)師、工程師和管理團(tuán)隊(duì)來說，他們每一天都在創(chuàng)新的路上。

　　中國可控核聚變研究與世界幾乎同步。自1955年錢三強(qiáng)、李正武等老一輩科學(xué)家提議開展“可控?zé)岷朔磻?yīng)”以來，我國在聚變領(lǐng)域取得了一系列重要科研成果。特別是1965年中核集團(tuán)核工業(yè)西南物理研究院（以下簡稱“核西物院”）成立后，先后發(fā)展了脈沖磁鏡、角向箍縮裝置、仿星器、超導(dǎo)磁鏡、反場箍縮裝置和托卡馬克等多種類型的磁約束聚變研究裝置。

　　其中，最為典型的是1984年在四川樂山建成的中國環(huán)流器一號（HL-1），標(biāo)志著我國可控核聚變研究從原理探索進(jìn)入規(guī)模化實(shí)驗(yàn)研究新階段。從此，中國核聚變研究由小到大、由弱到強(qiáng)，進(jìn)入高質(zhì)量發(fā)展的新階段。2002年，由核西物院建造的中國環(huán)流器二號A（HL-2A）成為這一時期的代表，這也是我國第一個具有偏濾器位形的托卡馬克裝置。

　　HL-2M裝置是HL-2A的改造升級裝置。在HL-2M裝置建設(shè)過程中，核西物院聯(lián)合國內(nèi)多家研制單位，在裝置物理與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、特殊材料研制、材料連接與關(guān)鍵部件研發(fā)、總裝集成等方面取得了多項(xiàng)突破。