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投入幾乎成指數(shù)增長 中國可控核聚變裝置領(lǐng)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(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)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(chǎn)CPU和系統(tǒng)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(diào)整經(jīng)濟結(jié)構(gòu)、轉(zhuǎn)變發(fā)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(fā)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(lǐng)域的最大指望。從上世紀60年代以來，利用磁約束實現(xiàn)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(fā)展計劃。
十幾年前，全部用超導(dǎo)系統(tǒng)來形成磁場的裝置，世界上還沒有先例。中國科學(xué)家提交申請，在1998年得到國家項目，建造“實驗的先進的超導(dǎo)的托卡馬克”，簡稱EAST，設(shè)在合肥的中科院等離子體所。
磁場的快速變化讓超導(dǎo)體容易失去超導(dǎo)性。各種極端和復(fù)雜的條件，加之要讓各種復(fù)雜儀器集合在狹小的空間里正常工作，這些都使全超導(dǎo)托卡馬克的實現(xiàn)很困難。EAST的每一個子系統(tǒng)，都需要更繁雜的系統(tǒng)來支持，而且需要各種新式的設(shè)計。
中國科學(xué)家克服困難。2006年，EAST實現(xiàn)了第一次“點火”——激發(fā)等離子態(tài)與核聚變。很快，它就實現(xiàn)了最高連續(xù)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(xù)在等離子體的參數(shù)如溫度、密度、持續(xù)放電時間上取得突破，成為國際上同類裝置優(yōu)先參考的樣板。
“我們的主要任務(wù)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(xué)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(dǎo)托卡馬克，HL-2A大中型常規(guī)導(dǎo)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(shù)成就，中國科學(xué)家正在國際熱核聚變實驗堆（ITER）計劃中發(fā)揮核心作用。ITER是世界各大國合作的巨型全超導(dǎo)托卡馬克裝置，也是中國參與的最大國際科學(xué)計劃。
目前，根據(jù)同ITER組織達成的協(xié)議，中國承擔(dān)了ITER裝置近8%的采購包，包括包層壁、線圈導(dǎo)體等12個任務(wù)，基本涵蓋了ITER核心關(guān)鍵部件。其中一些制造任務(wù)由中科院等離子體所承擔(dān)。由于具備全超導(dǎo)托卡馬克裝置的研制經(jīng)驗，他們生產(chǎn)的ITER超導(dǎo)導(dǎo)體、屏蔽包層等部件的性能在合作7方中處于領(lǐng)先地位。
據(jù)介紹，近年來中國對核聚變能源研發(fā)投入幾乎成指數(shù)增長，積極政策的導(dǎo)向使核聚變能源研發(fā)處于空前發(fā)展時期。（記者 高博）
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