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我参与了“人造太阳”的每一次迭代升级

2019-10-22 14:55:13 仰山新闻

热爱国情的[人奋斗]

不久前,位于四川省成都市的中国核工业西南物理研究院成功交付了主线圈系统——中国循环器单元2 M (hl-2m)的核心部件。自那以后,hl-2m已经进入整体安装阶段,预计将于明年5月和6月投入使用。中国离实现受控核聚变的梦想又近了一步。

" hl-2m是我国自主研发的大型托卡马克控制核聚变研究装置和新一代“人造太阳”. "hl-2m项目总工程师杨卫青表示。

杨卫青解释说,太阳发光发热是因为太阳内部一直在发生核聚变反应。氢弹爆炸也是核聚变反应,但不能和平利用。托卡马克装置使热核反应能够根据人们的意图以受控方式进行,即受控核聚变。因此,这种装置通常被称为“人造太阳”。氘可用作受控核聚变燃料,海水丰富,受控核聚变产生的污染小,因此“人造太阳”已成为人类的“终极能源梦想”。

杨卫青说,他很幸运,因为他参与了核西方研究所“人造太阳”的每一次“迭代升级”,见证了中国受控核聚变研究几十年来从“一起运行”到“一起运行”的快速进展。

跟进:跑步很难,但也很稳定。

1983年,杨卫青毕业于中国科技大学,进入核西研究所工作。当时,中国的受控核聚变研究仍处于起步阶段。在中国自行设计制造的第一代“人造太阳”hl-1装置安装之前,杨卫青跟随其前辈做了一些辅助工作。

hl-1等离子体电流的核心指数只有几百千安培,与最新的hl-2m 2.5兆安培相差一个数量级杨卫青说道。

当时,关于受控核聚变的国际实验研究已经有几十年的历史。受控核聚变需要上亿度的温度,没有已知的材料能承受如此高的温度。然而,科学家发现高温核聚变燃料以等离子体的形式存在,等离子体可以被磁场“束缚”。20世纪50年代,前苏联科学家率先发明了“托卡马克”装置。强磁场被施加到游动环形状的真空室中,其中等离子体核聚变燃料被悬浮用于圆周运动。结果,“人造太阳”的“容器”问题得到了解决,磁约束控制核聚变研究的高潮开始了。

1965年,根据国家“三线”建设统一规划,核西研究所的前身“西南585”在四川乐山郊区成立。杨卫青回忆说,当时没有图纸和相关技术材料的支持,老一辈科学家只能依靠一些零星的外国论文和材料来进行自己的研究和开发。即便如此,老一辈科学家已经制造了我们自己的托卡马克装置,该装置能够参与国际合作和竞争。

"那时,我们跑得非常努力,但是我们也跑得非常稳定."杨卫青说道。

并行运行:从“耳朵”参与到“嘴巴”参与

1984年,中国环行器1号装置(hl-1)投入试验。到1992年,科学家们已经对该装置进行了八年的等离子体实验研究,并取得了400多项科学研究成果。随后,杨卫青负责设计,核西研究所在HL-1的基础上升级建造了hl-1M,使我国拥有了当时国际先进设备所拥有的各种研究方法。

1999年,由中国核工业集团公司组织的专家评审委员会认为,新型hl-1m循环器投入使用后,取得了一系列国际先进水平的独特实验成果,将中国核聚变实验研究水平推向了一个新的水平。

2002年,杨卫青负责成都中国循环器2 A单元(hl-2a)的诊断设计和早期测试运行。2006年,该装置将等离子体温度提高到5500万度,使中国受控核聚变研究走在国际前沿。

“进入21世纪,我们的受控核聚变研究发展迅速。在顶级国际期刊上发表的论文比过去十年多。”杨卫青说,现阶段,中国科学家在国际学术会议上也越来越多地表达了自己的观点。“经过几十年的发展,我们终于从‘耳朵’参与到‘嘴巴’参与。

2006年,中国与欧盟、印度、日本、韩国、俄罗斯和美国草签了一项实施国际热核聚变实验堆计划的协议。杨卫青说:“中国作为七大缔约方之一,承担了约9%的研发和制造任务,这也表明中国在受控核聚变研究领域已经进入与国际“平行运行”阶段。”

希望引领:希望“人造太阳”首先点亮中国电灯

近年来,杨卫青明显感到越来越多的外国同行来到核西研究所交流和使用hl-2a进行实验。

“我们的测试设备不是最先进的,但我们有自己独特的特点,可以为国外同行提供不可或缺的重要测试平台。”杨卫青表示,hl-2a的创新优势已得到国际同行的认可,我们也为国际科研合作做出了重要贡献。

"将要完成的hl-2m是针对iter相关内容的."hl-2m总工程师,全面负责hl-2m的总体设计和施工,30多年来,在中国经历了几代“人造太阳”的迭代升级,每次升级他都特别自豪。

然而,杨卫青也指出,中国目前的核聚变研究只能说是在一些技术上取得了突破,而不是全面赶上或超过它们。他告诉记者,如果目前正在进行第二轮设计的中国聚变工程实验堆(cfetr)项目成功完成,中国很可能真正实现“领导力”。

据介绍,cfetr项目计划分三步进行。在第一阶段,cfetr将于2021年开始项目建设。在第二阶段,到2035年,计划建造一个聚变工程实验堆,并开始大规模科学实验。第三阶段,到2050年,聚变工程实验堆将成功测试,聚变商业示范反应堆将建成,人类最终的能源梦想将实现。

杨卫青说,受控核聚变的科学可行性已经得到验证。科学家目前所做的工作主要是验证受控核聚变的工程可行性。将来,人们希望“人造太阳”将首先点亮中国的电灯。

(记者金荣臻、周宏双)

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