专家说 “人造太阳”烧什么？听听装置总工程师怎么说

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核聚变用什么做燃料？科学家为什么说它具备固有安全性？

5日下午，中国环流器二号M装置主机线圈交付暨总体安装启动会在中核集团核工业西南物理研究院（核西物院）举行。中国新一代“人造太阳”装置总装拉开序幕。会后，核工业西南物理研究院中国环流器二号M装置总工程师杨青巍为红星新闻记者答疑解惑。

核聚变“烧”什么？

氢、氘、氚……

据杨青巍介绍，随着全世界核聚变科研的发展，科学家们发现等离子体还有很多秘密有待揭示。而作为高参数实验级核聚变装置，中国环流器二号M装置就承担着深化人们对等离子体认识的重任。

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△2019年6月5日，HL-2M主机线圈（远处）、HL-2M主机真空室（近处）。中核集团核工业西南物理研究院，中国环流器二号M装置主机线圈交付暨总体安装启动会

他说，中国环流器二号M装置以氢、氘气体为“燃料”，通过把它们注入装置并击穿、“打碎”产生近堆芯级别的等离子体，来模拟核聚变反应。而未来真正成熟、能够投入生产使用的核聚变堆则会使用氘、氚进行反应。因为只有氘-氚反应会产生中子，被水吸收。下一步才可能将水中的热量导出发电。

△中国环流器二号M装置总工程师杨青巍

说到这，杨青巍提到国际热核聚变实验堆（ITER）计划。他指出，位于法国南部的ITER计划装置与中国环流器二号M装置在定位上不同，前者规模属于堆级，将进行的正是氘-氚反应的实验。而它的任务是直接为以后核聚变发电站的可行性进行验证。

一旦出现杂质

反应立刻停止

为什么核聚变被视作安全的清洁能源？杨青巍表示，之所以说核聚变具有“固有安全性”，原因有二。

首先，核裂变燃料棒本身能够发生反应，控制不住进入超临界状态就会出现福岛核电站核泄漏这样的事故。而托卡马克装置所进行的核聚变反应条件非常苛刻，杨青巍解释道：“如果装置中的磁约束不够好造成等离子体碰壁，一旦高温烧蚀装置出现杂质，反应的条件马上就不具备，马上就不能再发生反应了。”

△HL-2M主机线圈

同时，核聚变可以有效避免核废料处理的问题。“我们一般把燃烧完了的核燃料叫作乏燃料。”杨青巍告诉记者，例如核裂变使用的铀235，在反应过程中会裂变成很多不同的、比它轻的同位素元素，这些元素有极强的放射性，对人类来说极具威胁。

这些乏燃料的衰变期可能长达万年，人类暂时拿它们束手无策。“现在的处理方法是把乏燃料深埋到怎么地震都不会翻出来的、几千米深的沙漠地下。而使用氢、氘反应的核聚变，反应后只会产生没有放射性的氦。”杨青巍说。

红星新闻实习记者曾那迦摄影记者刘海韵

编辑刘宇鹏