EAST（先进超导托卡马克实验装置）
EAST（英文全称：Experimental Advanced Superconducting Tokamak，中文名：先进超导托卡马克实验装置）是中国科学院合肥物质科学研究院等离子体物理研究所设计建造的大型核聚变研究装置，俗称「人造太阳」。
概述
EAST是世界上首个实现全超导磁体运行的托卡马克装置。该装置通过模拟太阳内部的核聚变反应原理，旨在探索人类未来清洁能源的可行方案。托卡马克是一种环形磁约束装置，利用强大的磁场将高温等离子体约束在真空容器内，使氘和氚等轻原子核在极高温度下发生聚变反应，释放出巨大能量。
与传统裂变核电站不同，聚变反应的原料来自海水中的氢同位素，储量几乎无穷无尽，且反应产物主要是氦，不会产生长寿命放射性废物，被认为是人类终极能源解决方案之一。
发展历程
立项与建设
EAST项目于1998年正式立项，由国家发展和改革委员会批准建设。项目总投资约2.9亿元人民币，历时约8年建成。2006年9月，EAST装置首次成功实现等离子体放电，标志着中国成为世界上第一个建成全超导托卡马克装置的国家。
技术突破
自投入运行以来，EAST不断刷新世界纪录：
- 2012年，实现超过400秒的高约束模式等离子体运行
- 2017年，实现101.2秒稳态高约束模式运行
- 2021年，实现1.2亿摄氏度等离子体运行101秒
- 2023年，实现403秒稳态高约束模式等离子体运行
这些成就为国际热核聚变实验堆（ITER）项目提供了重要的技术验证和实验数据支撑。
技术特点
全超导磁体系统
EAST采用全超导磁体系统，包括16个纵场线圈和14个极向场线圈，全部使用铌钛超导材料制造。超导磁体在液氦温度（约零下269摄氏度）下工作，可产生稳定的强磁场，同时大幅降低能量消耗。
主要参数
- 大半径：1.75米
- 小半径：0.4米
- 等离子体电流：可达1兆安
- 纵场强度：3.5特斯拉
- 等离子体持续时间：可超过1000秒
加热系统
EAST配备多种等离子体加热系统：
这些系统协同工作，可将等离子体加热至超过1亿摄氏度，远超太阳核心温度（约1500万摄氏度）。
科学意义
能源前景
核聚变被视为人类能源问题的终极解决方案。据估算，1升海水中提取的氘聚变释放的能量相当于燃烧300升汽油。EAST的研究成果为实现可控核聚变商业化发电奠定了重要基础。
国际合作
EAST是中国参与ITER国际合作的重要平台。ITER是由中国、欧盟、美国、俄罗斯、日本、韩国和印度七方共同建造的国际热核聚变实验堆，位于法国卡达拉舍。EAST的实验数据和运行经验为ITER的设计和建造提供了宝贵参考。
人才培养
EAST项目培养了大批核聚变领域的科研人才，形成了完整的研究团队。这些人才正在参与中国下一代聚变装置——中国聚变工程试验堆（CFETR）的设计和建设工作。
未来展望
根据中国核聚变发展路线图，EAST将继续开展长脉冲高参数等离子体物理和工程技术研究，为CFETR和未来聚变电站的建设积累经验。科学家预计，人类有望在21世纪中叶实现聚变能源的商业化应用。
EAST作为「人造太阳」研究的重要里程碑，展示了中国在可控核聚变领域的自主创新能力，为人类追求清洁、安全、几乎无限的能源供应贡献了中国智慧和中国方案。
