2020-08-04 19:02  栏目2

 
 
“人造太阳”的中国力量  
 

“耗资100多亿欧元,吸引世界顶尖科学家和工程师参加,参与各方人口总和超过全球人口的一半……对于这个本世纪最为雄心勃勃的能源科技合作项目,中国国家主席习近平在安装启动仪式的贺信致辞中说,计划实施以来,中方始终恪守国际承诺,中国企业和科研人员勇挑重担,与国际同行齐心协力,为计划的顺利推进贡献了中国智慧和中国力量。”

地球万物生长所依赖的光和热,源于太阳核聚变反应后释放的能量。而支撑这种聚变反应的燃料氘,在地球上的储量极其丰富,足够人类利用上百亿年。

中国工程院院士李建刚坚信:“在我的有生之年,一定有一盏灯能被聚变之能点亮。这一盏灯,一定要,也只能在中国。”

在位于法国南部卡达哈什的180公顷项目工地,国际热核聚变实验堆(ITER)重达1250吨的杜瓦底座已平稳落位于托卡马克装置基坑内临时支撑上,这意味着ITER主机设备安装拉开序幕。

7月28日,国际热核聚变实验堆计划重大工程安装启动仪式在ITER国际组织总部举行。ITER国际组织总干事评价,这标志着ITER由此前成员国制造零部件的建设阶段正式转换到装置组装阶段。

童谣里唱的“种太阳”,正有望被人类一点点变成现实。他们要通过ITER计划,模仿太阳产生能量的过程——将氢同位素聚合成氦,释放出取之不竭的核聚变能源。

ITER计划承载着人类和平利用核聚变能的美好愿望。法国总统马克龙评价,这是“未来的希望”,韩国总统文在寅赞其为“人类历史上最伟大的科学计划”。

耗资100多亿欧元,吸引世界顶尖科学家和工程师参加,参与各方人口总和超过全球人口的一半……对于这个本世纪最为雄心勃勃的能源科技合作项目,中国国家主席习近平在安装启动仪式的贺信致辞中说,计划实施以来,中方始终恪守国际承诺,中国企业和科研人员勇挑重担,与国际同行齐心协力,为计划的顺利推进贡献了中国智慧和中国力量。

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地球万物生长所依赖的光和热,源于太阳核聚变反应后释放的能量。而支撑这种聚变反应的燃料氘,在地球上的储量极其丰富,足够人类利用上百亿年。

如果能够制造一个“人造太阳”用来发电,人类就能够彻底实现能源自由。

理想很美好,现实很骨感。

一个最突出的问题是,用什么容器来承载核聚变?

在地球上利用核聚变能量,要求在人工控制条件下等离子体的离子温度达到1亿摄氏度以上。而目前地球上最耐高温的金属材料钨的熔化温度是3000多度。这意味着,在1亿摄氏度下,找不到盛装如此高温等离子体的容器。

从20世纪50年代开始,我国与国际基本同步,开始了在可控核聚变领域的研究,并于1965年在四川乐山建成了我国核聚变研究基地——西南物理研究所(今中核集团核工业西南物理研究院)。

不同的技术路线此消彼长,最终苏联科学家提出的托卡马克方案异军突起,国际核聚变界的重点研究方向随之转向了托卡马克。

上世纪80年代,作家莫然造访位于四川乐山108级石梯荒山上的中国核聚变研究基地后这样描述:“尽管研究所的房间就像山洞一样,但我们的科学家具有舍己的奉献精神,就在那样的环境中,他们制造出了‘中国环流器一号’,光设计图纸就有3层楼那样高。”

作为我国核聚变领域第一座大科学工程装置,“中国环流器一号”为我国核聚变事业奠定了坚实基础,培养了人才队伍。

上世纪90年代,我国用羽绒服、牛仔裤、瓷器等生活物资,换了苏联价值1800万卢布的T-7的半超导托卡马克装置。

在当时经济非常困难的情况下,主要依靠自己力量,对T-7及其低温系统进行了根本性改造。1994年,更名为“HT-7”的大科学装置成功研制,使中国成为继俄、法、日之后第四个拥有超导托卡马克装置的国家。

然而,在探索过程中,越来越多国家的科研人员认识到,“人造太阳”科学装置规模大、建设周期长、投资成本高,任何一个国家“关起门来搞建设”都无法解决所有难题,必须“聚四海之气、借八方之力”。

1985年,美苏首脑为此提出了ITER计划。

但在2001年之前,这个强国俱乐部一直将中国拒之门外。当时除了意识形态上的排斥,更主要是因为中国的科研水平还不高。

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