【上海制發(fā)閥門(mén)訊】

    目前，人類(lèi)利用核聚變的最典型例子就是氫彈。但氫彈的能量是短時(shí)間爆炸性釋放，只能作為武器使用，無(wú)法作為一個(gè)穩(wěn)定而強(qiáng)大的能量來(lái)源。讓聚變能量平穩(wěn)、可控地輸出，是全球科學(xué)家不懈努力的目標(biāo)。

    其中，“國(guó)際熱核聚變實(shí)驗(yàn)堆”項(xiàng)目，可謂是這方面研究的皇冠上的寶石，它也被稱(chēng)為“人造太陽(yáng)”。最新的進(jìn)展是，目前，作為國(guó)際“人造太陽(yáng)”項(xiàng)目的關(guān)鍵一環(huán)，中國(guó)的新一代可控核聚變研究裝置“中國(guó)環(huán)流器二號(hào)M”建設(shè)順利，預(yù)計(jì)2020年投入運(yùn)行實(shí)驗(yàn)�！叭嗽焯���(yáng)”正式運(yùn)行后會(huì)給我們的生活帶來(lái)哪些改變？人類(lèi)距離完全擁有“人造太陽(yáng)”還有多遠(yuǎn)的路要走？

    中核集團(tuán)核工業(yè)西南物理研究院院長(zhǎng)段旭如說(shuō)，由我國(guó)自主研制的可控核聚變研究裝置“中國(guó)環(huán)流器二號(hào)M”建設(shè)進(jìn)展順利，明年將投入實(shí)驗(yàn)運(yùn)行，這將為人類(lèi)制造“人造太陽(yáng)”提供重要的技術(shù)支撐。

    段旭如介紹：“我們啟動(dòng)了中國(guó)環(huán)流器二號(hào)M裝置的建設(shè)，主要目的是加大它的規(guī)模，增強(qiáng)它的能力，讓它可以達(dá)到上億度的離子溫度；另外其參數(shù)將極大提高，這樣才能開(kāi)展一些跟我們參與的國(guó)際熱核聚變實(shí)驗(yàn)堆（ITER）計(jì)劃相關(guān)的一些物理和科學(xué)問(wèn)題，包括技術(shù)問(wèn)題的研究，為我們參加ITER計(jì)劃提供技術(shù)和人才支撐。這個(gè)新裝置現(xiàn)在進(jìn)展比較順利，我們預(yù)計(jì)在2020年建成，開(kāi)始實(shí)驗(yàn)�！�

    國(guó)際熱核聚變實(shí)驗(yàn)堆，英文簡(jiǎn)稱(chēng)ITER，由于其原理和太陽(yáng)發(fā)光發(fā)熱的原理相同，因此也被稱(chēng)為“人造太陽(yáng)”。它是由中、美、俄、歐盟、日、韓、印度七方共同建造可實(shí)現(xiàn)大規(guī)模聚變反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)堆，從而解決人類(lèi)面臨的能源問(wèn)題。段旭如稱(chēng)，每個(gè)參與方承擔(dān)整個(gè)工程中的一部分工作，我國(guó)的貢獻(xiàn)份額約占整個(gè)ITER的10%。“這個(gè)10%主要部分是實(shí)物貢獻(xiàn)，也就是說(shuō)，ITER是一個(gè)聚變實(shí)驗(yàn)堆，由很多部件構(gòu)成，中方承擔(dān)了其中部分部件的技術(shù)研發(fā)和生產(chǎn)制造。最后在中國(guó)做好以后，運(yùn)到現(xiàn)在的ITER總部法國(guó)去�！倍涡袢缯f(shuō)。

    中國(guó)環(huán)流器二號(hào)A裝置正是對(duì)中國(guó)承擔(dān)的ITER部件研制任務(wù)的技術(shù)支持。中核集團(tuán)核工業(yè)西南物理研究院聚變科學(xué)所負(fù)責(zé)人許敏介紹，中國(guó)環(huán)流器二號(hào)A其實(shí)相當(dāng)于一個(gè)未來(lái)的核聚變反應(yīng)堆雛形，科學(xué)家們想到用磁場(chǎng)把這些高溫燃料束縛起來(lái)，讓它們乖乖地在一個(gè)環(huán)形的空間里飛行，不和真空室接觸�！白龇ň褪钱a(chǎn)生微波和電子回旋的波，然后通過(guò)傳輸線，最后注入到真空室里去，等離子體吸收這些微波以后，它的溫度自然就會(huì)升上來(lái)。從原理上講，跟微波爐非常像，但它的功率要大得多�！痹S敏說(shuō)。

    早在2002年，我國(guó)已完成中國(guó)環(huán)流器二號(hào)A的建造，如今的中國(guó)環(huán)流器二號(hào)M又有哪些不同呢？段旭如解釋說(shuō)，環(huán)流器二號(hào)M將在等離子體電流以及溫度等方面達(dá)到更為驚人的參數(shù)�！八�的離子溫度可以突破1億度以上，達(dá)到1.5億度，其它的參數(shù)也高，比如建成以后，它的電流將達(dá)到3兆安培，這是一個(gè)什么概念？我們現(xiàn)在國(guó)內(nèi)最大的裝置，它的電流也只能到1兆安倍，所以它的能力將會(huì)極大地提升，可以為今后國(guó)際熱核聚變實(shí)驗(yàn)堆，也就是ITER計(jì)劃提供技術(shù)支撐�！�

    事實(shí)上，在整個(gè)ITER計(jì)劃中，有多個(gè)國(guó)家在研制這樣的耐高溫材料，這些材料處于聚變反應(yīng)堆最核心位置，直接面對(duì)高溫聚變?nèi)剂�，因而被稱(chēng)為反應(yīng)堆的“第一壁”。第一壁要承受每平米4.7兆瓦的熱量，可以瞬間將一公斤的鋼鐵融化。中核集團(tuán)核工業(yè)西南物理研究院ITER屏蔽包層項(xiàng)目負(fù)責(zé)人諶繼明說(shuō)，裝置內(nèi)部可以達(dá)到上億度的高溫，采用不銹鋼、銅合金與金屬鈹?shù)恼婵兆���，筑起一道“防火墻”�！皩?shí)際上ITER的專(zhuān)家心里也沒(méi)底，到底這個(gè)能不能耐得住4.7兆瓦每平方米的熱度。通過(guò)我們自主研發(fā)的部件，我們成了世界上第一家通過(guò)高熱負(fù)荷實(shí)驗(yàn)認(rèn)證的單位，我們率先拿到了生產(chǎn)許可證�！敝R繼明介紹。

    應(yīng)該說(shuō)，“人造太陽(yáng)”上應(yīng)用的很多中國(guó)技術(shù)都達(dá)到了世界領(lǐng)先的水平，諶繼明表示，我們實(shí)現(xiàn)了從落后到齊步進(jìn)而部分技術(shù)領(lǐng)跑的轉(zhuǎn)變�！霸趨⒓覫TER之初，我們比國(guó)外落后20年；到2010年左右，我們追趕上了，和他們齊頭并進(jìn)；到現(xiàn)在，我們率先通過(guò)了國(guó)際認(rèn)證。事實(shí)證明，我們確實(shí)在某些方面已經(jīng)開(kāi)始領(lǐng)跑�！�

    說(shuō)到這里，大家可能又要問(wèn)了，我們?yōu)槭裁捶且�建設(shè)“人造太陽(yáng)”呢？都說(shuō)“萬(wàn)物生長(zhǎng)靠太陽(yáng)”，太陽(yáng)是地球上萬(wàn)物生長(zhǎng)的一切來(lái)源，它正是利用核聚變反應(yīng)，不斷向地球輸送能源。中科院等離子體所常務(wù)副所長(zhǎng)宋云濤表示，這顆“太陽(yáng)”如果建設(shè)成功，可能會(huì)一勞永逸地解決地球能源短缺的問(wèn)題�！叭绻�我們成功��，可以讓一升海水去發(fā)生核聚變，能夠產(chǎn)生的能量相當(dāng)于300升汽油的能量。如果能夠建成未來(lái)的聚變電站，那么可以為人類(lèi)提供取之不盡、用之不竭的能源。”

    我們利用核聚變做出的“人造太陽(yáng)”又有哪些優(yōu)勢(shì)？中核集團(tuán)董事長(zhǎng)余劍鋒解釋稱(chēng)，我們常用的煤、石油、天然氣等化石能源，儲(chǔ)量有限，且污染環(huán)境，核聚變能量源氘氣來(lái)自海水，可以源源不斷地供應(yīng)。他介紹：“氘氣在海水里面是很多的，大概有45萬(wàn)億噸，就是說(shuō)一升海水就相當(dāng)于300升的汽油，能量是巨大的，核聚變能沒(méi)有放射性的廢物，所以這是一個(gè)跨時(shí)代、世界級(jí)的項(xiàng)目，也會(huì)改變?nèi)祟?lèi)的生活�！�

    今天，“中國(guó)環(huán)流器二號(hào)M”的順利建設(shè)讓我們對(duì)未來(lái)又多了幾分期待。段旭如說(shuō)，希望在二十一世紀(jì)中葉，聚變工程實(shí)驗(yàn)堆實(shí)驗(yàn)成功，建設(shè)聚變商業(yè)示范堆，完成人類(lèi)終極能源夢(mèng)想——“人造太陽(yáng)”。他表示：“在研究過(guò)程中發(fā)現(xiàn)還有很多挑戰(zhàn)沒(méi)有解決，靠一個(gè)國(guó)家的實(shí)力來(lái)攻克，現(xiàn)在還有難度。也是希望集中全世界的科技力量，來(lái)共同攻克難題，所以2006年簽署了ITER執(zhí)行協(xié)議，我們?cè)?025年將在法國(guó)南部建成ITER（人造太陽(yáng)）第一個(gè)國(guó)際上的核聚變反應(yīng)堆，達(dá)到這個(gè)目標(biāo)以后，我們將會(huì)建示范堆，示范堆以后商用�！�

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