4月28日，共青團(tuán)中央、全國青聯(lián)在北京舉行第23屆“中國青年五四獎?wù)隆鳖C獎儀式，中科院合肥物質(zhì)研究院等離子體所“匠心聚合、質(zhì)量極限”核聚變大科學(xué)工程創(chuàng)新團(tuán)隊榮獲“中國青年五四獎?wù)录w”。
該團(tuán)隊自主設(shè)計研制并擁有完全知識產(chǎn)權(quán)的世界首個全超導(dǎo)核聚變實驗裝置東方超環(huán)EAST，自主發(fā)展了68項關(guān)鍵核心技術(shù)，建成了20個國際先進(jìn)的平臺和系統(tǒng)，并在物理實驗運(yùn)行中創(chuàng)造了多項世界紀(jì)錄。
關(guān)于東方超環(huán)，令人印象最深刻的非鎢偏濾器莫屬了。據(jù)團(tuán)員丁銳介紹，“小太陽”中高溫等離子體直接接觸的材料就是鎢，若依照常規(guī)使用，頃刻間這些材料就會被高溫腐蝕，更會對裝置運(yùn)行產(chǎn)生危害。EAST有“人造太陽”之稱，其科學(xué)目標(biāo)是讓海水中大量存在的氘和氚在高溫條件下，像太陽一樣發(fā)生核聚變，為人類提供源源不斷的清潔能源。顧名思義，東方超環(huán)至少要盡可能比擬太陽的溫度。
去年，由合肥物質(zhì)研究院團(tuán)隊研發(fā)的全超導(dǎo)托卡馬克實驗裝置成功實現(xiàn)電子溫度一億度的高溫等離子體運(yùn)行。而在此之前，地球上是沒有任何容器能“容得下”如此高溫的物體的?？蒲袌F(tuán)隊花費(fèi)了近五年的時間，才成功完成對鎢材料的研究課題。
鎢具有高熔點、高熱導(dǎo)率、低物理濺射率、高濺射閾值能量、低燃料滯留與低中子活化等優(yōu)良特性，是聚變實驗堆及示范堆中面向等離子體材料(PFM)的首選。在托卡馬克中，為了獲得純凈的熱核聚變等離子體，必須對雜質(zhì)進(jìn)行有效控制。對雜質(zhì)的拉制主要是控制雜質(zhì)在器壁表面的產(chǎn)生、雜質(zhì)流入主等離子體區(qū)及雜質(zhì)從主等離子體中的流出問題。而鎢偏濾器的作用就是將等離子體與第一壁進(jìn)行隔絕并且對流入雜質(zhì)進(jìn)行屏蔽，作為與高溫氣體直接接觸的金屬。
“小太陽”東方超環(huán)EAST作為世界上第一個全超導(dǎo)非圓截面核聚變實驗裝置，集中了超高溫、超低溫、超大電流、超強(qiáng)磁場和超高真空等多項極限。并且，令國人自豪的是：EAST整個項目的國產(chǎn)化率達(dá)到90%以上，自研率在70%以上。
