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筚路蓝缕四十载为了中国人造太阳的升起筚路

2019-07-09 15:41:12来源:励志吧0次阅读

筚路蓝缕四十载 为了中国“人造太阳”的升起筚路蓝缕四十载 为了中国“人造太阳”的升起

3月19日,中国科学院公布了该院2006年度十大重要创新成果,位居第一的就是EAST全超导非圆截面托卡马克核聚变实验装置,也就是可以使“人造太阳”成为现实的装置。这个装置在合肥的中科院等离子研究所。

鲜为人知的是,中国还有一套托卡马克装置,位于成都的核工业西南物理研究院(下面简称“西物院”),它同样在为中国“人造太阳”的升起默默地努力。

5500万℃:历史最高温

来到聚变科学所实验大楼,穿过放置着几十台计算机的中央控制大厅,从一个窄小的入口进入,眼前豁然开朗:一个占据房间2/3空间的庞然大物居中摆放着,主体呈椭圆形,像一个倒扣着的大漏斗。四周延伸出几个三角形的“角”,整体如一枚巨大的五角星形状。物体正面挂着一面五星红旗,旁边写着“中国环流器二号A”。

中国环流器二号A装置是国家大科学工程,“这将是未来核聚变反应堆的关键部件。”“西物院”托卡马克实验与诊断研究室主任杨青巍说。中国历史最高温度就是在这里诞生的。

“供电、测量、加热……准备好没有?”“没问题,可以做实验了。”日前,负责实验协调的段旭如教授通过控制人员下达了“启动”指令——“5500万℃!”电子显示屏上,波段图上下起伏跳跃,一组组最新的实验参数传来。

5500万℃,历史最高温!100多人的控制大厅经过几秒钟静谧后突然雷动起来。

“比几个月前获得的2200万℃参数,整整翻了一倍。”段旭如一时呆了,他形容就像自己的孩子出世一样,流下了幸福的泪。

5500万℃向聚变装置“点火”所需的上亿℃高温迈进了一大步,达到中国磁约束核聚变装置的最高等离子体温度。

中国受控核聚变研究先驱——李正武院士闻讯后盛赞这是一个“光彩耀眼的前沿进展”。为了这个进展,2006年,“西物院”做了2000多次实验,实验装置实现6000多次放电。

追日之路:40余载不懈奋斗

1965年,中国最早的核聚变研究单位——黑龙江原子核物理研究所迁至四川,几经更名、两度易址,成了现在的核工业西南物理研究院。院长潘传红说,当时的条件十分艰苦,科技人员手中的资料,只有一张核聚变反应装置的照片和几个简单的参数。

艰苦创业20年后,“西物院”建成17台中小型受控核聚变实验装置,占据国内4/5。“最小的只有这么大。”潘传红两手一比划,居然小到可以放置于写字台上。1984年,中国最大的受控实验装置——中国环流器一号建成。“从那以后,世界核聚变研究领域才真正出现中国的名字。”

1994年,“西物院”又改建中国环流器新一号装置获得成功。在该装置的物理实验中,他们取得了等离子体电流320千安、等离子体放电持续时间4秒的实验参数,达到国际先进水平。从“瞎子摸象”到“跟踪别人”,再到“独创研究”,潘传红动情地说:“每一步都跨得很艰难”。

“西物院”的科技人员心里清楚,“新一号”装置也终将会退到历史的幕后。未雨绸缪,在第七个五年计划(年)期间,“西物院”就提出在21世纪初建成堆芯模拟装置——中国环流器二号的初步方案。工程分两期铺开,第一期定名为中国环流器二号A。

2002年,中国环流器二号A装置在德国赠送的托卡马克装置主机的基础上建成,并成功投入实验运行。

“我们本来有能力自己干,但得花高达9位数的资金。”潘传红说,“‘醉翁之意不在酒’,当时还有一个‘野心’,就是要引进先进装置的关键部件,建造我们自己的‘杀手锏’。”

2035:“人造太阳”升起在成都

为了寻找替代能源,人类研制“人造太阳”已经50年,建造上百个实验装置,参加的科研人员1.2万多人,每年经费超过20亿美元。

中国与欧盟、韩国、俄罗斯、日本、印度和美国同为ITER计划(国际热核实验堆计划)的成员。按照计划,如果ITER取得成功,将在2035年左右建造一个叫DEMO的试验反应堆。

对此,潘传红这样表达了他的“成都梦想”:“ITER的确落户在欧洲,但2035年的DEMO试验反应堆完全可能在中国、在成都建造!我们有这个能力,成都也有这个远见和魄力,‘人造太阳’从成都升起并非戏言!”

(综合《四川》、《成都商报》报道)

辞典:“人造太阳”与托卡马克

原理:把氢弹的爆炸过程用人为手段大大减缓,反应产生的能量被缓慢而稳定地输出,转化为电能,从而得到一个取之不尽的天然能源库。

“再造太阳”过程中,如何使聚变反应稳定持续地进行,成为技术瓶颈。这就需要托卡马克发挥它的功效。在俄语中,托卡马克表明了利用磁场控制核聚变过程稳定性的原理。中国环流器二号A装置就是这样的装置。

有关专家介绍,以往人们将核聚变实验装置称为“人造太阳”,其实这是一种误解。真正的“人造太阳”指的是,核聚变堆将模拟太阳中心能源产生的模式,通过核聚变为人类提供新能源。

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