追逐“人造太陽”：中國核聚變研究從跟跑并跑到領(lǐng)跑

2017-11-29 17:08:49 科技日報(bào) 　點(diǎn)擊量：評論 (0)

它是目前世界上規(guī)模僅次于國際空間站的大科學(xué)工程計(jì)劃，俗名叫人造太陽。它的全名叫國際熱核聚變實(shí)驗(yàn)堆（ITER），是一個(gè)超導(dǎo)托卡馬克聚變裝置。所謂托卡馬克，就是用強(qiáng)磁場來約束高溫等離子體，因?yàn)槿魏挝镔|(zhì)都不

它是目前世界上規(guī)模僅次于國際空間站的大科學(xué)工程計(jì)劃，俗名叫“人造太陽”。

它的全名叫國際熱核聚變實(shí)驗(yàn)堆（ITER），是一個(gè)超導(dǎo)托卡馬克聚變裝置。所謂托卡馬克，就是用強(qiáng)磁場來約束高溫等離子體，因?yàn)槿魏挝镔|(zhì)都不能承受核聚變造成的億度高溫。

參與建設(shè)它的“七方”包括了世界上主要的核聚變技術(shù)開發(fā)國家，這當(dāng)然不能少了中國。

今年，是我國加入ITER計(jì)劃十周年！

“十年來，我國認(rèn)真履行承諾和義務(wù)，承擔(dān)的ITER采購包制造任務(wù)全部簽署得到落實(shí)，嚴(yán)格按照時(shí)間進(jìn)度和標(biāo)準(zhǔn)，高質(zhì)量地交付了有關(guān)制造設(shè)備和部件，展示了中國創(chuàng)造和制造的實(shí)力，受到ITER參與各方的充分肯定。”11月28日，在科技部主辦的“ITER十年——回顧與展望”會(huì)議上，科技部部長萬鋼表示。

借ITER計(jì)劃，中國部分核聚變技術(shù)走向世界前列

ITER的構(gòu)成相當(dāng)復(fù)雜，需各項(xiàng)超前技術(shù)。我國陸續(xù)承擔(dān)了ITER計(jì)劃18個(gè)采購包的制造任務(wù)，涵蓋了ITER裝置幾乎所有的關(guān)鍵部件，制造任務(wù)由上百家科研院所、企業(yè)承擔(dān)。

“參與ITER項(xiàng)目的十年，是中國核聚變技術(shù)能力與管理水平大跨步前進(jìn)的十年。” 科技部中國國際核聚變能源計(jì)劃執(zhí)行中心主任羅德隆說。

我國先后建成并升級改造了中國環(huán)流器二號A和東方超環(huán)EAST，深入探索實(shí)現(xiàn)聚變能源的工程、物理問題。

中國環(huán)流器二號A是我國第一個(gè)帶偏濾器的大型托卡馬克聚變研究裝置。該裝置2009年在國內(nèi)首次實(shí)現(xiàn)了高約束模式運(yùn)行。

東方超環(huán)是世界上第一個(gè)“全超導(dǎo)非圓截面托卡馬克裝置”。2017年7月3日，EAST首次實(shí)現(xiàn)5000萬度等離子體持續(xù)放電101.2秒的高約束運(yùn)行，創(chuàng)造世界紀(jì)錄。華中科大和中科大兩所高校也建設(shè)了自己的實(shí)驗(yàn)裝置。

中科院院士萬元熙說：“中國的超導(dǎo)技術(shù)因ITER得到長足發(fā)展，如高功率的連續(xù)波加熱、遙控機(jī)器人維護(hù)以及材料、大型低溫系統(tǒng)、大型電源……這十年來，中國在聚變的各個(gè)領(lǐng)域都迅速發(fā)展，有些走到了世界前列。”

數(shù)千名科研工作者參與，人才團(tuán)隊(duì)形成品牌

ITER十年，也是中國核聚變工程技術(shù)人才與團(tuán)隊(duì)持續(xù)儲(chǔ)備的十年。

“10年前，四部委開展了人才培養(yǎng)計(jì)劃，希望用4年時(shí)間能夠培養(yǎng)1000個(gè)工程、物理和管理人才，我們做到了這一點(diǎn)。”中科院院士李建剛說。

十年來，ITER組織中方職員數(shù)量持續(xù)上升，目前有74人，占比為9.4%，為歐盟外的六方之首。截至2016年底，超過3400名科學(xué)家和2700名研究生參與了ITER計(jì)劃的相關(guān)研究。

期間，ITER組織的中方機(jī)構(gòu)從一張白紙起步，建立了符合國際大科學(xué)工程規(guī)律的管理機(jī)制，為我國聚變領(lǐng)域科技在國際上由跟跑者向領(lǐng)跑者奮進(jìn)保駕護(hù)航。

羅德隆說，實(shí)踐證明，在ITER計(jì)劃七方中，中方采購包制造任務(wù)執(zhí)行情況一直保持良好，項(xiàng)目控制到位、質(zhì)量管理過硬、資源配置合理。

后ITER時(shí)代中國怎么干

隨著我國磁約束聚變領(lǐng)域科學(xué)技術(shù)水平的快速提升，在參與ITER計(jì)劃的同時(shí)，我國的磁約束聚變研究已瞄向更加長遠(yuǎn)的未來——中國磁約束聚變實(shí)驗(yàn)堆CFETR。科學(xué)家們也提出了我國實(shí)現(xiàn)核聚變能源商業(yè)化的建議路線圖。

羅德隆介紹，CFETR的概念設(shè)計(jì)在2015年完成，目前將進(jìn)入工程設(shè)計(jì)。這也得到了世界其他國家聚變領(lǐng)域?qū)＜业母叨汝P(guān)注。

萬鋼表示，我國將繼續(xù)推動(dòng)ITER計(jì)劃的實(shí)施，不斷提升我國在核聚變能源領(lǐng)域的研發(fā)能力和技術(shù)水平，爭取在較短時(shí)間內(nèi)，加強(qiáng)國際合作，貢獻(xiàn)中國智慧，使我國核聚變能源研究創(chuàng)新能力整體進(jìn)入世界前列。

原標(biāo)題:追逐“人造太陽”：中國核聚變研究從跟跑并跑到領(lǐng)跑

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