JT-60、JT-60U与JT-60SA有什么不同？从装置换代看核聚变的发展

JT-60、JT-60U、JT-60SA，名称相近，但并不是同时运行的三座不同发电站。它们代表了那珂研究基地通过改造和更新装置、不断延续研究问题的历史。从1985年的首次等离子体到超导装置，哪些改变了，哪些保留下来？回顾过去的成果，也会改变我们理解当前研发工作的方式。

JT-60的设计始于1975年。装置于1985年4月3日建成，并于同月8日首次产生等离子体。当时的《原子力委员会月报》记载了依次进行单台设备、设备之间以及全部设施试验的过程。1985年建成与首次等离子体记录

托卡马克是在环形空间中组合磁场、约束高温等离子体的方式。等离子体是电子脱离原子、带电粒子运动的状态。装置建成并不意味着马上就能开展高性能实验。需要依次确认真空、电源、控制等系统，并以首次等离子体为起点，逐步扩大运行条件。

如果把首次成功理解成“开始发电”，就会误读后续历程。当时开始的，是通过实验研究核聚变堆所需高温等离子体的工作。

1989年，JT-60为实现更大电流而停止运行，1991年进入以JT-60U推进研究的阶段。这不是简单更名，而是通过装置改造探索更高性能和新的运行条件。QST研究史

1996年离子温度达到5.2亿度、1998年能量增益达到1.25，是这段历史中的代表性成果。不过，温度指的是等离子体中离子的温度，并非整个容器的温度。也不能把不同条件下取得的纪录，合并描述成一次实验中同时实现的全部成果。JAEA平成20年度业务实绩报告

尤其需要注意，1.25是“D-T等效”值。它利用JT-60氘实验获得的温度和密度，通过计算评估将部分燃料替换为氚后的情况，并不代表实际使用D-T燃料获得的核聚变功率，也不代表扣除全部设施耗电后的发电量。QST关于Q值的说明

JT-60于2008年8月29日完成全部实验。要转向下一代JT-60SA，需要移除本体，为安装新装置腾出空间。在传承研究知识的同时，硬件进行了大幅更新。

根据JAEA的2014年报告，拆除始于2009年，于2012年10月完成。工作涉及处理因氘实验产生的中子而活化的设备，并拆除了总重约5,400吨的结构。分割真空容器等部件时，不使用冷却水的金刚石绳锯切割发挥了作用。JT-60拆除记录

这些产业工作很难从建成后的装置照片中看出来。将切割、吊装、储存与安全管理结合起来的经验，也是建设下一代研究设施的基础。

在日欧合作的JT-60SA项目中，装置更新为采用超导磁体的系统。F4E于2020年发布的组装完成报告说明，项目在利用既有场地设施的同时，重新设计和制造了许多主要设备。F4E组装完成报告

超导是材料在充分冷却等条件下电阻消失的性质，是磁体长时间运行的重要技术。这并不是说等离子体本身会变成低温。

JT-60SA于2020年完成组装，并于2023年10月23日首次产生等离子体。F4E首次等离子体公告

QST将其目标分为三项：支持ITER、面向示范堆的补充研究，以及人才培养。将高压等离子体维持约100秒的运行方式，是研究目标，不能仅因资料记载了该目标，就判断已经实现。JT-60SA的目标与规格

只把JT-60U过去的最高温度与JT-60SA首次等离子体时的数值并列，不能判断哪一代更优，因为装置构成、加热条件及目标持续时间都不同。当前计划也请参阅JT-60SA解说文章。

编辑部从这段历史提出的建议是，除了装置名称，还要看“当前处于哪个阶段”。建设时，制造与安装重要；运行时，测量、维护和改进重要；更新时，拆除及与既有设施的连接变得重要。即使在同一研究基地，所需技术也会变化。

考虑进入该领域的企业，应先梳理自家产品面向新建设备、既有设备改进，还是更新工程。然后根据采购方资料，确认对象规格、试验方法、是否存在辐射环境及作业范围。过去的采购实绩，并不保证当前存在采购需求或能获得订单。

JT-60延续至今的，不是原样使用同一台装置，而是把实验知识，以及制造、使用和更新装置的技术传递给下一代。了解这些积累，就能避免仅凭一项纪录判断核聚变进展。