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为“人造太阳”贡献中国力量

时间:2017年12月08日 03:45   浏览:237   来源:赤峰职业技术学院


原标题:为“人造太阳”贡献中国力量

资料图片

太阳,是地球赖以生存的光热能量之源。获得像太阳能一样取之不尽用之不竭的可持续清洁能源,一直是人类的梦想,这也是国际科学界推出国际热核聚变实验堆(ITER)计划的原因。因为其研究的受控核聚变获得能量原理与太阳释放光热相同,这项计划又称“人造太阳”计划,科学家想借此计划从根本上解决人类共同面临的能源问题。

自2007年加入ITER计划以来,我国积极推动该计划的实施,在核聚变研究领域取得了诸多成果,为“人造太阳”贡献了中国力量。

日前,由科技部基础司、合作司、资管司、核聚变中心共同主办的“ITER十年——回顾与展望”会议在北京召开,国际聚变界讨论并共同签署了《北京聚变宣言》,进一步倡导世界各国在聚变能源相关技术研发方面加强合作,共同推动全球聚变能研究发展,为最终解决世界能源短缺和环境污染问题贡献力量。

1、“人造太阳”正在从梦想变为现实

目前,参与ITER计划的各国都在通过建造反应堆级核聚变装置,把“人造太阳”从梦想变为现实。

“包括中国、欧盟、俄罗斯、美国、日本、韩国和印度七方在内的30多个国家参加了ITER计划。不过"人造太阳"的科研目前仍处于工程建设阶段。”我国核聚变能源计划执行中心总监潘传红介绍,根据ITER计划的部署,2007年至2025年为建造阶段。在此阶段,各国科学家都在建造反应堆级核聚变装置。

据潘传红介绍,以中国为例,我国先后建成并升级改造了中国环流器二号A和东方超环(EAST)。

中科院李建刚院士介绍说,中国环流器二号A装置是我国第一个大型托卡马克装置。所谓托卡马克,就是用强磁场来约束高温等离子体,因为任何物质都不能承受核聚变造成的高温。中国环流器二号A装置内的等离子体电子温度已经达到5500万度,使中国继美国、日本、欧盟之后,第四个实现等离子体的高约束模式运行。

东方超环则是世界上第一个“全超导非圆截面托卡马克装置”。2017年7月3日,EAST首次实现等离子体持续放电101.2秒的高约束运行,创造了世界纪录。此外,华中科大和中科大两所高校也建设了自己的实验装置。

“从2008年至2017年,在中国参与ITER计划的带动下,国家磁约束核聚变能发展研究共部署119个项目,总计安排经费约40亿元。”潘传红说,预计在2050年左右,ITER计划可以实现核聚变能商业应用。

2、中国成为推动ITER计划的重要力量

据科技部中国国际核聚变能源计划执行中心主任罗德隆介绍,十年来中国承担了很多ITER采购包制造任务,高质量地交付了有关制造设备和部件,中国成为推动ITER计划的重要力量。

“以中科院等离子体所为例,我们承担了中国ITER采购包的部分任务,第一个采购包于2015年顺利交付,并实现了100%的国产化,产品质量100%满足ITER要求。”中国科学院副院长张杰介绍,作为ITER七方的成员之一,中国争取和承担了相应份额的ITER采购包任务。这些任务技术含量高,时间紧,难度大,但中国团队敢于承担,勇于创新,克服了重重困难,高效率、高质量地推进采购包任务,赢得了国际同行的高度赞誉。

据介绍,ITER全套磁体支撑系统由中方独立建造,中方在特殊环境焊接技术和异形锻件等领域均实现了技术突破。环向场、极向场导体在研制过程中,实现了我国低温超导股线100%国产化、100%满足质量要求,研发和生产能力已经达到国际一流水平。通过参加ITER,一大批中国企业的技术能力得到了提高,不光是高质量按时完成了任务,同时也把这些技术用到国民经济的其他方面,比如高性能核磁共振仪研发等。

十年来,ITER组织中方职员数量持续上升,目前已突破70人,仅次于欧盟,并培养了多位长江学者,吸引了一批海外千人计划入选者归国。据了解,目前已有超过3400名科学家、2700名学生加入到我国磁约束核聚变技术领域的研发团队中。

3、中国将继续推动ITER计划的实施

经过多年努力,我国科学家在国际聚变界的影响力不断增强,有些技术已成功实现产业化,部分技术实现领跑世界。

“此项计划也使我国多项物理实验研究成果位于世界前位,甚至在某些方面领先世界。”李建刚院士表示,比如我国建成并升级改造的中国环流器二号A和东方超环,就让我国科学家在探索实现聚变能源的工程、物理问题等方面的研究走在了世界前列。

“参与ITER项目的十年,是中国核聚变产业链培育并不断完善的十年,是中国核聚变工程技术人才与团队持续储备的十年,是中国核聚变技术能力与管理水平大跨步前进的十年。”中科院万元熙院士表示。

科技部部长万钢表示,ITER计划的实施,是一个平等参与、互利共赢、共同进步的国际大科学工程范例,使得中国在材料科学、超导技术、精密加工等相关领域的研发能力和技术水平取得长足进步,有些技术已经成功实现产业化。中国作为一个负责任的大国,将继续推动ITER计划的实施,争取加强国际合作,为应对全球气候变化、和平利用核能和人类可持续发展贡献中国智慧和中国方案。

(本报记者 袁于飞)

作者:袁于飞返回搜狐,查看更多

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