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ITER十年:“人造太阳”正在从梦想变为现实
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2017年12月4日 星期
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ITER十年:“人造太阳”正在从梦想变为现实
  2017年6月,在哈萨克斯坦阿斯塔纳世界博览会上,人们参观中国馆的“人造太阳”核聚变多媒体装置

  本报记者 李争粉报道

  太阳,地球赖以生存的光热能量之源;人造太阳,则是当代科技追逐梦想的真切旅程!国际热核聚变实验堆(ITER)计划旨在通过建造反应堆级核聚变装置,把“人造太阳”从梦想变为现实。

  11月28-29日,由科技部基础研究司、国际合作司、资源配置与管理司和中国国际核聚变能源计划执行中心共同主办的“ITER十年——回顾与展望”会议在北京中国科技会堂举行。

  全国政协副主席、科技部部长万钢在会上表示,中国加入ITER计划十年来,认真履行承诺和义务,承担的ITER采购包制造任务按照时间进度和标准,高质量地交付了有关制造设备和部件,受到ITER参与各方的充分肯定。通过参与ITER计划,我国科技创新能力、国际项目管理能力和专业技术人才培养能力也得到了有效提升。

  万钢指出,党中央、国务院高度重视ITER计划和核聚变能源研发。2016年全国科技创新大会期间,习近平总书记等中央领导同志参观了“十二五”科技成就展ITER装置模型。2017年阿斯塔纳世博会期间,习近平总书记再次莅临中国馆观看ITER模型。十年来,有关部门、科研院所、企业和高校共同推动ITER计划的组织实施,集众智、汇众力,在各自领域为ITER计划做出了贡献。

  在ITER制造中高品质兑现中国承诺

  ITER计划是目前世界上规模仅次于国际空间站的大科学工程计划,其目的是通过建造反应堆级核聚变装置,验证和平利用核聚变发电的科学和工程技术可行性。其研究的受控核聚变获得能量原理与太阳释放光热相同,故也称为“人造太阳”,ITER计划对从根本上解决人类共同面临的能源问题、环境问题和社会可持续发展问题具有重大意义。目前由中国、欧盟、俄罗斯、美国、日本、韩国和印度七方30多个国家共同合作。

  科技部作为我国ITER计划的政府主管部门,协调国内相关资源,切实履行国际承诺,全面参与国际组织管理与ITER计划实施。

  自2008年以来,我国陆续承担了18个采购包的制造任务,涵盖了ITER装置几乎所有关键部件,由上百家科研院所、企业承担。

  2008年中方指出ITER电源原设计方案存在不安全性,并提出了新的设计方案,经过多轮独立专家论证,中方提出的新方案最终被ITER组织接受。

  中方第一壁采购包半原型部件在2016年成功通过高热负荷测试,在世界范围内率先通过认证。相关技术被ITER国际组织推荐应用到ITER偏滤器上。

  全套磁体支撑系统由中方独立建造,中方在特殊环境焊接技术和异形锻件等领域均实现了技术突破。

  环向场、极向场导体在研制过程中,实现了我国低温超导股线100%国产化、100%满足质量要求,研发和生产能力已经达到国际一流水平。

  中方承担ITER装置所有31套磁体馈线制造任务,首件产品已顺利交付ITER组织。屏蔽块采购包进展顺利,在国际上率先建成一套热氦检漏系统。校正场线圈采购包全部由中方自主研制。脉冲高压变电站材料采购包成功完成了特种电力变压器、大尺寸集成性电气舱等国内罕见设备的制造。

  国内核聚变技术由跟跑、并跑冲向领跑

  我国先后建成并升级改造了中国环流器二号A和东方超环EAST,深入探索实现聚变能源的工程、物理问题。

  中国环流器二号A是我国第一个带偏滤器的大型托卡马克聚变研究装置。该装置在国内首次实现了高约束模式运行,使得我国成为继美、日、欧之后第四个实现高约束模式运行的国家。

  东方超环是世界上第一个“全超导非圆截面托卡马克装置”。2017年7月在世界上首次实现了5000万度等离子体持续放电101.2秒的高约束运行。

  经过多年努力,我国在国际聚变界的影响力不断增强,多项物理实验研究成果位于世界前位,并在氚循环、等离子体控制、测试包层模块(TBM)、核环境遥操作及模拟计算等领域都取得了很大进展和突破。华中科技大学、中国科学技术大学先后建造了自己的核聚变实验室装置,核聚变研究已成为高校新的培养方向。

  十年来,ITER中方组织从一张白纸起步,建立了符合国际大科学工程管理的管理机制,为我国聚变领域科技在国际上由跟跑者向领跑者奋进保驾护航。

  核聚变人才团队形成品牌

  参与ITER项目的十年,不仅是中国核聚变技术能力与管理水平大跨步前进的十年,也是中国核聚变工程技术人才与团队持续储备的十年。

  十年来,ITER组织中方职员数量持续上升,目前已达74人,占比为9.4%,跃居除东道方欧盟外的六方之首。在ITER专项国内研发人才项目的支持下,目前已培养多位杰青、长江学者,吸引一批海外千人计划入选者归国。为加强培养核聚变能源技术研发人才和后备力量,2010年,科技部、教育部、中科院和中核总联合颁布了《关于促进磁约束核聚变人才培养工作的指导意见》。截至2016年年底,超过3400名科学家加入到这个特殊项目,其中高级专业人才占59%,2700名学生参与其中,其中1225名博士、1420名硕士。

  通过ITER计划的牵引,一批科研院所、大学院校、企业参与到了聚变事业中,聚变研究队伍不断壮大;同时,优秀人才团队不断涌现,以EAST的研究团队为例,他们活跃在国际科学和技术前沿,以出色的成绩荣获了国家科技进步创新团队奖。

  如今,在科技部的支持下,中国聚变界率先提出并完成中国磁约束聚变工程实验堆CFETR概念设计,得到了国际聚变领域的专家高度关注和积极参与。会议期间,国际核聚变专家联合发表了《北京聚变宣言——支持中国聚变能源发展》,支持建设“中国聚变工程实验堆(CFETR)”。

  万钢表示,我们将继续推动ITER计划的实施,不断提升我国在核聚变能源领域的研发能力和技术水平。与此同时,按照党中央的部署,聚焦人类社会的共同挑战,研究制定提出我国科学家牵头组织实施国际大科学计划和大科学工程的方案,这是我们在科技领域落实“构建人类命运共同体”方略的具体行动。我们将充分吸收借鉴ITER计划十年来组织管理的成功做法和经验,以科学前沿探索为目标,在基础研究和全球性问题等领域搭建开放创新平台,为解决人类社会的繁荣发展做出更多的“中国贡献”。

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