投入幾乎成指數增長 中國可控核聚變裝置領先世界
2012-06-19
科技這十年
開欄的話 十年不算漫長。然而回首十年前的中國科技，恍如隔世。那時候，我們還沒有《國家中長期科學和技術發展規劃綱要》，我們還沒有載人航天、5000米乃至7000米深潛；那時候，連無線移動通訊對許多人來說都還是一個奢侈的夢，更遑論全部采用國產CPU和系統軟件的千萬億次計算機……有人說“給我一個支點，就能撬動整個地球”，這樣的支點當然永遠找不到，但調整經濟結構、轉變發展方式的科技支點卻是看得見、摸得著的。從今天開始，我們滿懷喜悅心情，試圖在此新辟欄目中為讀者疏理黨的十六大以來中國科技發展的累累碩果、座座豐碑。
在中國合肥一個實驗大廳里，有一座3層樓高的“鐵罐”。它叫EAST，是全世界最先進的探索可控核聚變的裝置之一。因為它的成功，中國人站在了核聚變研究的前沿。
可控核聚變或許是能源領域的最大指望。從上世紀60年代以來，利用磁約束實現可控核聚變（托卡馬克），是各種實驗路徑中最有希望的一種。中國從上世紀90年代開始實施大中型托卡馬克發展計劃。
十幾年前，全部用超導系統來形成磁場的裝置，世界上還沒有先例。中國科學家提交申請，在1998年得到國家項目，建造“實驗的先進的超導的托卡馬克”，簡稱EAST，設在合肥的中科院等離子體所。
磁場的快速變化讓超導體容易失去超導性。各種極端和復雜的條件，加之要讓各種復雜儀器集合在狹小的空間里正常工作，這些都使全超導托卡馬克的實現很困難。EAST的每一個子系統，都需要更繁雜的系統來支持，而且需要各種新式的設計。
中國科學家克服困難。2006年，EAST實現了第一次“點火”——激發等離子態與核聚變。很快，它就實現了最高連續1000秒的運行，這在當時是前所未有的成就。
目前，EAST等實驗裝置仍然繼續在等離子體的參數如溫度、密度、持續放電時間上取得突破，成為國際上同類裝置優先參考的樣板。
“我們的主要任務是對EAST空腔中等離子體做觀測和研究。”中科院等離子體所所長李建剛介紹說，圍繞EAST的科學家除了點火、等待、測量和計算，還要摸索未知的理論。
除了EAST，近年我國先后建成HT-7中型超導托卡馬克，HL-2A大中型常規導體托卡馬克。其中，HL-2A最高電子溫度達5500萬攝氏度，也達到國際先進水平。
憑借出眾的技術成就，中國科學家正在國際熱核聚變實驗堆（ITER）計劃中發揮核心作用。ITER是世界各大國合作的巨型全超導托卡馬克裝置，也是中國參與的最大國際科學計劃。
目前，根據同ITER組織達成的協議，中國承擔了ITER裝置近8%的采購包，包括包層壁、線圈導體等12個任務，基本涵蓋了ITER核心關鍵部件。其中一些制造任務由中科院等離子體所承擔。由于具備全超導托卡馬克裝置的研制經驗，他們生產的ITER超導導體、屏蔽包層等部件的性能在合作7方中處于領先地位。
據介紹，近年來中國對核聚變能源研發投入幾乎成指數增長，積極政策的導向使核聚變能源研發處于空前發展時期。（記者 高博）
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