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我国核聚变技术由跟跑并跑冲向领跑

17-11-29 17:43 来源:科技日报 编辑:强励耘

它是目前世界上规模仅次于国际空间站的大科学工程计划,俗名叫“人造太阳”。

它的全名叫国际热核聚变实验堆(ITER),是一个超导托卡马克聚变装置。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亿度高温。

参与建设它的“七方”包括了世界上主要的核聚变技术开发国家,这当然不能少了中国。

今年,是我国加入ITER计划十周年!

“十年来,我国认真履行承诺和义务,承担的ITER采购包制造任务全部签署得到落实,严格按照时间进度和标准,高质量地交付了有关制造设备和部件,展示了中国创造和制造的实力,受到ITER参与各方的充分肯定。”11月28日,在科技部主办的“ITER十年——回顾与展望”会议上,科技部部长万钢表示。

借ITER计划,中国部分核聚变技术走向世界前列

ITER的构成相当复杂,需各项超前技术。我国陆续承担了ITER计划18个采购包的制造任务,涵盖了ITER装置几乎所有的关键部件,制造任务由上百家科研院所、企业承担。

“参与ITER项目的十年,是中国核聚变技术能力与管理水平大跨步前进的十年。”科技部中国国际核聚变能源计划执行中心主任罗德隆说。

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,深入探索实现聚变能源的工程、物理问题。

中国环流器二号A是我国第一个带偏滤器的大型托卡马克聚变研究装置。该装置2009年在国内首次实现了高约束模式运行。

东方超环是世界上第一个“全超导非圆截面托卡马克装置”。2017年7月3日,EAST首次实现5000万度等离子体持续放电101.2秒的高约束运行,创造世界纪录。华中科大和中科大两所高校也建设了自己的实验装置。

中科院院士万元熙说:“中国的超导技术因ITER得到长足发展,如高功率的连续波加热、遥控机器人维护以及材料、大型低温系统、大型电源……这十年来,中国在聚变的各个领域都迅速发展,有些走到了世界前列。”

数千名科研工作者参与,人才团队形成品牌

ITER十年,也是中国核聚变工程技术人才与团队持续储备的十年。

“10年前,四部委开展了人才培养计划,希望用4年时间能够培养1000个工程、物理和管理人才,我们做到了这一点。”中科院院士李建刚说。

十年来,ITER组织中方职员数量持续上升,目前有74人,占比为9.4%,为欧盟外的六方之首。截至2016年底,超过3400名科学家和2700名研究生参与了ITER计划的相关研究。

期间,ITER组织的中方机构从一张白纸起步,建立了符合国际大科学工程规律的管理机制,为我国聚变领域科技在国际上由跟跑者向领跑者奋进保驾护航。

罗德隆说,实践证明,在ITER计划七方中,中方采购包制造任务执行情况一直保持良好,项目控制到位、质量管理过硬、资源配置合理。

后ITER时代中国怎么干

随着我国磁约束聚变领域科学技术水平的快速提升,在参与ITER计划的同时,我国的磁约束聚变研究已瞄向更加长远的未来——中国磁约束聚变实验堆CFETR。科学家们也提出了我国实现核聚变能源商业化的建议路线图。

罗德隆介绍,CFETR的概念设计在2015年完成,目前将进入工程设计。这也得到了世界其他国家聚变领域专家的高度关注。

万钢表示,我国将继续推动ITER计划的实施,不断提升我国在核聚变能源领域的研发能力和技术水平,争取在较短时间内,加强国际合作,贡献中国智慧,使我国核聚变能源研究创新能力整体进入世界前列。(记者高博 刘园园)

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