可控核聚變裝置俗稱“人造太陽”拴鸵，是照亮人類未來的終極能源夢(mèng)想哩敞。近日略尘，我國傳來好消息：由中核集團(tuán)牽頭的中法聯(lián)合體為“人造太陽”核心設(shè)備安裝工作全面開展創(chuàng)造了有利條件——這是中國向核能高端市場(chǎng)邁出的實(shí)質(zhì)性步伐既憔，將為我國深度參與聚變國際合作藤韵、自主設(shè)計(jì)建造未來中國聚變堆奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)龟些。

近日修暑，位于法國的世界上最大的核聚變反應(yīng)堆——國際熱核聚變實(shí)驗(yàn)堆（ITER）項(xiàng)目迎來了重要里程碑時(shí)刻预铁，施工人員開始安裝反應(yīng)堆托卡馬克的首個(gè)主要部件嚣赤。此前公掰，由中核集團(tuán)牽頭的中法聯(lián)合體按期開展了相關(guān)安裝底座——杜瓦底座的接收及吊裝準(zhǔn)備工作，為核心設(shè)備安裝工作全面開展創(chuàng)造了有利條件违冲。這是中國向核能高端市場(chǎng)邁出的實(shí)質(zhì)性步伐虏丹，將為我國深度參與聚變國際合作、自主設(shè)計(jì)建造未來中國聚變堆奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)略荡。

從“靠太陽”到“造太陽”

可控核聚變裝置俗稱“人造太陽”庵佣，是全球核聚變?nèi)艘淮恿Ρ寂埽铝τ谡樟寥祟愇磥淼慕K極能源夢(mèng)想撞芍。伴隨全球人口增長(zhǎng)與經(jīng)濟(jì)發(fā)展秧了，能源需求將持續(xù)增長(zhǎng)。然而序无，地球化石燃料的儲(chǔ)量有限验毡，尋找未來能源成為當(dāng)務(wù)之急。

萬物生長(zhǎng)靠太陽帝嗡，無論是傳統(tǒng)的化石能源晶通，還是風(fēng)能、生物能等新型能源哟玷，其本質(zhì)都是太陽能狮辽。而太陽的能量，科學(xué)家們?cè)缫烟矫骶烤梗簛碜云鋬?nèi)部的核聚變反應(yīng)巢寡。

那么喉脖，我們是否可以模擬太陽產(chǎn)生能量的原理，研發(fā)可控核聚變技術(shù)抑月，從而制造“太陽”呢搂拴？

專家的回答是肯定的：不僅可以，而且是必須苗鸦。

“可控核聚變是目前人類認(rèn)識(shí)到的锤勉，可以最終解決人類社會(huì)能源與環(huán)境問題、推動(dòng)人類社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的重要途徑之一外羽。”中核集團(tuán)核工業(yè)西南物理研究院院長(zhǎng)段旭如表示赵街。

從必要性來說，化石能源不可再生且有污染捡奖，風(fēng)能张庄、水能不穩(wěn)定，核裂變能原料有限窍蚤、核廢料有放射性污染巩烤，因此，需要尋找資源豐富篮踏、清潔高效的新能源——目前铡喊，最有可能擔(dān)當(dāng)這一角色的只有可控核聚變能喝撒。而且，可控核聚變不排放有害氣體诅岩，有利于解決當(dāng)前的環(huán)境污染問題讳苦。

從可行性來說，核聚變的原料是氫的同位素（氘和氚）吩谦，地球上含量極為豐富鸳谜。“氘在海水中儲(chǔ)量極大，1公升海水里提取出的氘式廷，在完全聚變反應(yīng)后咐扭，可釋放相當(dāng)于燃燒300公升汽油的能量。”段旭如說滑废。

一字之差的困難

從核裂變到核聚變蝗肪，從不可控到可控——僅一字之差，但技術(shù)難度差別太大了蠕趁。“世界上首顆原子彈爆炸后不到10年薛闪，核裂變技術(shù)就實(shí)現(xiàn)了和平利用，建成了核電站俺陋。”中核集團(tuán)核工業(yè)西南物理研究院特聘研究員鐘武律說豁延，因此，許多人曾樂觀地認(rèn)為降再，用不了多久就能實(shí)現(xiàn)核聚變的和平利用——然而写掖，經(jīng)過全世界科學(xué)家超過半個(gè)世紀(jì)的努力，至今仍未成功序峦。

鐘武律做了一個(gè)簡(jiǎn)單比較侥淤。太陽能穩(wěn)定核聚變，是因其內(nèi)部不僅有1500萬攝氏度以上的高溫无俏，且約有3000億個(gè)大氣壓的超高氣壓。而地球上無法達(dá)到如此高的氣壓蛀田，只能在高溫上下功夫了猿饿，需要把溫度提高到上億攝氏度才行。“先不說如何產(chǎn)生這么高的溫度乖阐，就算產(chǎn)生了耀骆，也找不到容器‘盛放’它。”鐘武律說亦誊，地球上最耐高溫的金屬材料鎢在3000多攝氏度就會(huì)熔化卢掖。

不過，人類不會(huì)被困難嚇倒傻丝。20世紀(jì)50年代開始甘有，科學(xué)家們就經(jīng)歷了一系列磁約束技術(shù)路線的探索诉儒，到上世紀(jì)60年代，前蘇聯(lián)科學(xué)家提出托卡馬克方案亏掀，效果驚人忱反，備受關(guān)注。托卡馬克滤愕，簡(jiǎn)單來說是一種利用磁約束來實(shí)現(xiàn)受控核聚變的環(huán)形容器温算。它的中央是一個(gè)環(huán)形真空，外面圍繞著線圈间影。通電時(shí)注竿，其內(nèi)部會(huì)產(chǎn)生巨大螺旋形磁場(chǎng)，將其中的等離子體加熱到很高溫度魂贬，以達(dá)到核聚變目的巩割。

“核聚變能是清潔安全的，但仍需科學(xué)普及随橘。”段旭如表示喂分，就聚變堆而言，燃燒等離子體被約束在真空室內(nèi)协伴，且所含聚變堆中的氘氚燃料含量低吱裙，不會(huì)爆炸，也不會(huì)導(dǎo)致泄漏杨趣，幾乎沒有放射性污染臭颈。

勇?lián)厝蔚闹袊穗娙?/strong>

我國可控聚變研究始自上世紀(jì)50年代，幾乎與國際上聚變研究同步凡搪。

1965年伺狮，根據(jù)建設(shè)需要，我國建立了當(dāng)時(shí)國內(nèi)最大的聚變研究基地——西南物理研究所轨凡，也就是中核集團(tuán)核工業(yè)西南物理研究院的前身莱妥。

正是在這里，中國核聚變領(lǐng)域第一座大科學(xué)裝置——中國環(huán)流器一號(hào)（HL－1）托卡馬克裝置于1984年建成文紧，成為我國核聚變研究史上的一個(gè)重要里程碑叔三。它的成功建造與運(yùn)行為我國自主設(shè)計(jì)、建造俭谨、運(yùn)行核聚變實(shí)驗(yàn)研究裝置積累了豐富經(jīng)驗(yàn)硝拧，培養(yǎng)了我國第一批核聚變工程技術(shù)及實(shí)驗(yàn)運(yùn)行人才隊(duì)伍，為我國發(fā)展更高參數(shù)的磁約束聚變大科學(xué)裝置奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)葛假。

從此障陶，中國磁約束聚變一步步從無到有，從小到大。1995年抱究，中國第一個(gè)超導(dǎo)托卡馬克裝置HT－7在合肥建成恢氯；2002年中國建成第一個(gè)具有偏濾器位形的托卡馬克裝置中國環(huán)流器二號(hào)A（HL－2A）；2006年媳维，世界上第一個(gè)全超導(dǎo)托卡馬克裝置東方超環(huán)（EAST）首次等離子體放電成功……

預(yù)計(jì)今年在四川成都投入運(yùn)行的“中國環(huán)流器二號(hào)M”裝置酿雪，將成為我國規(guī)模最大、參數(shù)最高的磁約束可控核聚變實(shí)驗(yàn)研究裝置侄刽。它可將我國現(xiàn)有裝置的最高等離子體電流從1兆安培提高到3兆安培指黎，離子溫度也將達(dá)到1億攝氏度以上。

人類的共同目標(biāo)

正如太陽造福于整個(gè)地球州丹，“人造太陽”的研制醋安，將為人類帶來巨大福祉。但其技術(shù)挑戰(zhàn)大墓毒，研發(fā)困難重重侠森，因此需集全球之力共同來攻克。

基于此笨墙，國際熱核聚變實(shí)驗(yàn)堆（ITER）計(jì)劃2006年應(yīng)運(yùn)而生磺勋，由中國、美國刷粒、歐盟秉疚、俄羅斯、日本宵穆、韓國和印度7方參與椅勿，計(jì)劃在法國普羅旺斯地區(qū)共同建造一個(gè)電站規(guī)模的聚變反應(yīng)堆，也即世界上最大的托卡馬克裝置糯侍。ITER是目前全球規(guī)模最大扯际、影響最深遠(yuǎn)的國際科技合作項(xiàng)目之一，凝聚了國際聚變界多年來的研究成果以及國際聚變界的技術(shù)力量洞逼。

“該項(xiàng)目也是中國以平等身份參加的最大國際科技合作項(xiàng)目注芯。其中，中國承擔(dān)了約9%的采購包研發(fā)任務(wù)党饮。”段旭如表示：“簽署這個(gè)計(jì)劃肝陪，正是希望集中全球科技力量，共同攻克難題劫谅。”

“這些年來见坑，我國磁約束聚變研究進(jìn)展得益于參加ITER計(jì)劃嚷掠。”段旭如說捏检，利用這一良好國際合作平臺(tái)，在國家有關(guān)部委的大力支持下，我國核聚變研究實(shí)現(xiàn)了高質(zhì)量發(fā)展贯城，磁約束核聚變研究從過去的跟跑步入了并跑階段熊楼，部分技術(shù)達(dá)到了國際領(lǐng)先水平。

中國的積極參與也推動(dòng)了ITER計(jì)劃的快速發(fā)展能犯。鐘武律表示鲫骗，參加ITER計(jì)劃以來，中國積極參與建設(shè)踩晶，承擔(dān)著諸多核心部件研發(fā)制造（采購包）任務(wù)执泰。“目前，中國承擔(dān)的ITER采購包子桩，不管是在研發(fā)進(jìn)度還是在完成質(zhì)量方面杖烘，均處于7方的前列，為ITER建設(shè)貢獻(xiàn)了中國力量與智慧奄刊。在國際聚變舞臺(tái)上于抬，中國有了更大的話語權(quán)。”

除了承擔(dān)中方承諾的任務(wù)外饱粟，中方還積極爭(zhēng)取ITER其他關(guān)鍵任務(wù)元邻。去年9月，中核集團(tuán)牽頭拿下了ITER迄今金額最大的主機(jī)總裝1號(hào)合同掖阶。這個(gè)工程安裝的是ITER裝置最重要的核心設(shè)備咒付，其重要性相當(dāng)于核電站的反應(yīng)堆、人體里的心臟歉羹。這是有史以來中國企業(yè)在歐洲市場(chǎng)中標(biāo)的最大核能工程項(xiàng)目合同膨泄。

“通過國際競(jìng)標(biāo)拿到了ITER項(xiàng)目最核心部分的安裝工程，證明我們的團(tuán)隊(duì)在世界上是領(lǐng)先的帅挫。”中核集團(tuán)董事長(zhǎng)余劍鋒表示段丸。

“從ITER計(jì)劃的進(jìn)展以及國際核聚變發(fā)展進(jìn)程看，我們有信心到本世紀(jì)中葉實(shí)現(xiàn)可控的核聚變發(fā)電抡草。”段旭如充滿信心饰及。