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从引进到输出——中国核聚变科研与技术跨入世界前列
本文来源: 新华社 2016-04-26 18:07:37 编辑: 周雨濛 作者: 蔡敏 朱青
位于安徽省合肥市董铺水库中央的科学岛上,中科院等离子体物理研究所为法国聚变实验装置建造的首套离子回旋天线,25日上午竣工并被交付。

新华社合肥4月26日电(记者蔡敏朱青)位于安徽省合肥市董铺水库中央的科学岛上,中科院等离子体物理研究所为法国聚变实验装置建造的首套离子回旋天线,25日上午竣工并被交付。这是中国首次向国外输出达到核标准级(国际业界最高标准)的核聚变关键部件。

此前,中科院等离子体所还向美国、德国输出过其他核聚变工程技术。在开发核聚变能——被人们形象地称为“人造太阳”的路上,中国已从数十年前追随、模仿西方国家,成长为具备强大国际输出能力的“领跑者”。

众所周知,煤炭、天然气、石油等化石能源最终将会枯竭,人类未来的命运聚焦在寻找更加持久的清洁能源上。海水中大量蕴藏的同位素氘和氚在聚变成一个氦原子的过程中,能够释放出巨大的能量,和太阳产生光和热的过程相似。如果人类掌握了核聚变能源,将拥有可使用上十亿年的清洁能源。因此受控热核聚变实验装置被人们称之为“人造太阳”,是地球寻找能源出路的希望。

“中国要有自主建造的核聚变实验装置,是为了真正解决我们一百年、两百年后的能源问题。当我们宣称要用2000万美元建造全超导核聚变装置,国际学界没有人相信。”中国工程院院士李建刚想起十多年前的往事记忆犹新。

1998年中科院等离子体研究所成立EAST团队,目标是建设世界首个全超导核聚变装置EAST,它的中文名字“东方超环”寄予着中国科学界的巨大期望,然而经验匮乏、资料缺乏,加上经费不足、建设工期较短……巨大的困难和挑战摆在眼前。

为此,中科院等离子体所成立了12个研究室,两个技术支撑中心,攻克装置建设过程中的一个个拦路虎。有年近古稀的老科学家高温中晕倒在实验室,醒来第一句话就是问工作怎样了……

“是一种责任、一种事业的快乐,支撑起了这些人。”李建刚说。

2006年9月,中国自主设计建造的世界首个全超导非圆截面核聚变装置EAST建成,并完成了首次成功放电,获得电流200千安、时间接近3秒的高温等离子体放电。与国际同类实验装置相比,它在当时获得四项世界“第一”,即使用资金最少、建设速度最快、投入运行最早、运行后获得等离子放电最快。

由美、法等国在20世纪80年代中期发起的、旨在建立世界上第一个受控热核聚变实验反应堆的ITER计划,也正是在这时才将中国吸纳为七方合作成员之一。此后,中国逐渐与欧、美、日、俄、澳等三十个国家和地区建立了稳定的核聚变合作交流关系。“现在每年有上千人次的国外科学家来我们所开展国际合作。而10年以前,都是我们远赴国外跟人家学习。”中科院等离子体所常务副所长宋云涛说。

核聚变实验堆的设计和建设是一件十分复杂、艰巨的工程。从“追赶”到“并跑”依然不够,中国科学家提出“核聚变关键技术和部件一定要100%国产化”。

宋云涛介绍说,中国科学家开始破题很多世界级难题。截至目前,中国科学家攻克了ITER计划采购包任务中遇到的所有技术难关。交付ITER的部件实现了100%国产化,而且全部一次性100%合格,并按期交付。ITER组织两任总干事对中方的评价都是“中国在采购包的研发、生产方面领先于各方”。

“中国核聚变工程实验堆CFETR已经着手规划,中国已经具备了建设世界首个聚变电站的能力。CFETR的建设将促使中国引领未来世界核聚变能研究,为人类科技发展作出更多中国人应有的贡献。”宋云涛说。

55岁的李建刚院士说,他已经大约做了将近二十万次“人造太阳”的实验,有将近四万次失败了。这是一个非常漫长的过程。“尽管一百秒放电离一千秒、一万秒,离无限量商用还很远,但是我们会一直往下走。我的梦想就是在有生之年,有一盏灯泡被核聚变能点亮,这一盏灯泡在中国。”


标签: 核聚变
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