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【奋斗者 正青春】在中国点亮第一盏“聚变之灯”

来源:光明日报2022-05-20 09:21

  【奋斗者 正青春】

  能源短缺,是日益严峻的全球性挑战。能否在地球上造出“人造太阳”,为人类提供清洁、稳定的能源?这一问题,困扰了全世界几代科学家。

  为了实现“人造太阳”这一梦想,一个平均年龄只有33岁的高精尖科研团队,用青春与智慧书写了科技报国的新时代篇章,被誉为“种太阳”团队。

  这个团队,就是荣获第二十六届“中国青年五四奖章集体”的核工业西南物理研究院“人造太阳”中国环流器二号M(HL—2M)装置研制团队。

  “人造太阳”,一个世界前沿科技领域——受控核聚变。

  对核能的利用,主要包括核裂变和核聚变。大家比较熟悉的是核裂变。而为地球提供光和热的太阳,其能量来源是核聚变反应。与核裂变不同,核聚变反应不产生核废料,也不产生温室气体,原料可从海水中提取,清洁又稳定。

  为实现中国的“聚变能源梦”,“种太阳”团队以一往无前的奋斗姿态,毅然承担起我国最新一代先进磁约束核聚变实验研究装置建设重任。

  “种太阳”,有多难?

  要在人工控制条件下,实现等离子体的离子温度达到1亿摄氏度以上。要制造出容器,承载1亿摄氏度的等离子体。要把1亿摄氏度以上的时间保持得足够长,直到满足稳定发电需要。

  这样的神奇操作,离不开“种太阳”团队研制的HL-2M装置。“HL-2M装置作为我国最新一代先进磁约束核聚变实验研究装置,是实现我国核聚变能开发事业跨越式发展的重要依托装置。”核工业西南物理研究院聚变科学所党委书记、副所长毛维成介绍,2020年12月4日,新一代“人造太阳”装置——中国环流器二号M(HL-2M)装置在四川成都建成,并实现首次放电。

  “科学研究是科技和工业的先导,唯有在科研原始创新领域不断突破,才能确保核心技术牢牢掌握在自己手里。”这是“种太阳”团队的共识。

  几年来,“种太阳”团队想方设法从实现装置建设的全面国产化入手,不断攻克关键技术难关,最大限度克服了“卡脖子”现象。

  HL-2M装置的真空室,为放电实验提供超真空环境,比宇宙真空环境还要低好几个数量级,用来盛装上亿度高温等离子体。但是,设计精度高、制造难度大等原因,使众多企业告知真空室无法加工。

  “我们只能将科学思维迅速调整为工程思维,亲自动手设计工程图纸。”核工业西南物理研究院聚变科学所副所长钟武律说,经过6年艰难探索,团队制造出我国首台D形截面特材双层双曲率薄壁件全焊接环状超高真空容器,相关工艺和技术指标均达到国际领先水平。

  “关键方案推倒重来,在大多时候是不敢想象的事情,但在‘种太阳’团队,却是科研工作的常态。”核工业西南物理研究院聚变科学所党委副书记蔡立君说,“原始创新就意味着要敢于推倒重来,不断向科技的广度和深度进军。”

  “建成HL-2M装置,是一项前无古人的事业,在规定时间内实现这个奇迹,最根本的是要有一支能奋斗、敢拼搏的科研团队。”毛维成说。

  美国以核心技术为由禁售高强度膨胀螺栓,这是团队需要解决的又一项“卡脖子”难题。“越是封锁,越要超越。”团队成员从零开始,经过数百种材料比对和上千次试制,终于攻克关键技术,打破国外封锁。

  “HL-2M装置的所有核心部件,都是由我们中国人自己设计制造完成的。”蔡立君说,团队不仅锻造了一批国际视野的领军人才和创新团队,而且极大提升了我国制造水平和工程技术能力,带动了产业技术升级。

  “作为一支年轻的科研团队,我们将一如既往地战斗在攀登核聚变科技高峰的一线,打造开放共享的国际合作平台。”“种太阳”团队成员一致表示,“我们力争在中国点亮世界第一盏‘聚变之灯’。”

  (本报记者 罗 旭)

[ 责编:张梦凡 ]
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