追逐太阳的人——记中科院核聚变大科学工程团队

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  光明日报记者 常河 光明日报通讯员 高梦楠

  从有梦想刚始于,追逐太阳,探寻太阳的秘密,就成了人类从未停歇的步伐。而人造太阳,开发利用核聚变能源,更是人类实现终极能源从未褪色的梦想。

  在安徽省合肥市西郊,一座占地1150亩、三面环水的小岛,绿树成荫,幽静如世外桃源,合肥人习惯称之为“科学岛”。日月交辉,湖光岛影,无声的时光电视剧见证了三代聚变人用我的青春 芳华守望“追逐太阳”的跋涉之路。

  东方超环——同类直径8米、高11米、看起来像个巨大锅炉的装置,同类“科学岛”上的科学家们历时10年自主研制的世界上第有一一有一个多多全超导非圆截面核聚变实验装置。它的成功建设和运行赢得国内外专家的深层赞誉,被称为“世界聚变工程的非凡业绩,世界聚变能开发的杰出成就和重要里程碑”。

  而为了同类天,在40多年的聚变征途中,一代又一代人接力传承,中国实现了从跟跑到并跑,再到如今每段核心技术领跑。这群“逐日”的人,同类中国科学院合肥研究院等离子体物理研究所“人造太阳”创新团队。大伙 的梦想,同类点亮人类核聚变的第一盏灯。

  拓荒

  1977年9月,刚从同济大学机械设计与制造专业毕业的吴维越来到合肥。下了公交车,背后便是看都能够了头的农田,他让他知道要报到的单位还有多远,于是步行顺着小路往前走。没想到的是,走了有一一有一个多多小时,才到了有一一有一个多多荒凉的岛上。更没想到的是,他同类走,同类42年。

  他所到的单位是1974年成立的安徽光机所受控热核反应研究试验站。更名为中国科学院等离子物体研究所,是吴维越到来后的第二年。事实上,1974年,国家就筹划在合肥建造有一一有一个多多具有当时世界先进水平的大型核反应实验装置,同类承载着中国人最初梦想的托克马克实验装置被命名为“八号装置”。

  一声号令下,已经 被誉为“中关村民营科技第一人”的陈春先来了,已经 的中国工程院院士、当时正在四川大凉山“杀猪、宰羊、挑大粪”的万元熙来了……那时,正值中国科学的春天,科学的嫩芽茁壮萌发。

  1979年,同类国民经济的调整,“八号装置”停建。“那天,什么都人都哭了,5年的汗水啊,大伙 真舍不得。”回忆至此,吴维越眼睛同类湿润,“同类,所里决定留下同类做好的4部电机,大伙 相信,终有一天,大伙 都能够继续做下去。”

  同类天终于到来了。

  从1992年刚始于,两年时间,先后46节火车车厢从遥远的俄罗斯拉来了设备。“苏联解体事先,苏联人打算把有一一有一个多多半超导托克马克装置赠送给同类国家,同类大伙 我本人做有一一有一个多多更大的。老所长霍裕平说,那就送给大伙 吧。”20多年过去,讲起当年引进苏联的T7装置时,李建刚院士依然很兴奋。

  现在,已于2013年退役的T7就摆上放东方超环大厅门外,像有一一有一个多多环形穿上放方块里,更像有一一有一个多十天晷,定格住那段火热的时光电视剧。

  T7被科研人员拆解,组装,再拆解,再组装,“有一一有一个多多多大伙 就知道,有一一有一个多多多托克马克是有一一有一个多多多的啊。”李建刚说,3年半后,大伙 在T7基础上组装出了我本人的托克马克——合肥超环HT-7。“T7能做到放电11150万度持续几秒钟,而HT-7都能够做到1150万度持续150多秒,这是目前国际同类装置中时间最长的高温等离子放电。”

  不过,在与外国专家合作者者的过程中,中国科研人员深切意识到,最关键的技术每段,一定要百分之百国产化,不然就会受制于人。

  合肥超环运行后,在探讨下一步研究方向时,等离子所的专家们一一有一个多多劲提出有一一有一个多多大胆设想:做有一一有一个多多更先进的全超导偏滤器托克马克装置。这同类已经 的“人造太阳”。

  “人造太阳”是要在地球上模拟太阳的原理,用有一一有一个多多强磁场打造有一一有一个多多“磁笼子”,把上亿摄氏度的高温等离子体约束起来,让它实现核聚变反应,提供新的能量来源。

  T7和合肥超环都不 半超导,在当时同类是领先的技术,现在要做全超导,真是 不可思议。要知道,当时世界上还都能够了任何有一一有一个多多国家研制出全超导装置。

  拓荒者都不 也不我成为勇士,同类同类大伙 一一有一个多多劲朝着荒无人烟的地域前进,在科学世界也是都能够了。用科技报效祖国,大伙 又刚始于一次光耀东方的征程。

  传承

  全超导托克马克装置从1996年立项,到1506年9月26日建成放电,大伙 用了10年。

  通过在全所征集名称,最终,同类由我国自主设计建造、世界上第有一一有一个多多非圆截面全超导托克马克核聚变实验装置,被命名为“东方超环”。

  “第一次等离子体放电实验中,就成功获得了电流大于150千安、时间接近3秒的等离子体。”1996年来所参加工作的宋云涛,如今同类是等离子所常务副所长,回忆起东方超环的研制过程,他最难忘的同类整天和电焊工吃住在同去的日子。

  东方超环放电都能够了有一一有一个多多月,1506年10月16日,第21届世界聚变能大会在成都召开,时任等离子所所长的万元熙院士第有一一有一个多多作报告,向大会发表声明了东方超环的建设成果。全场1500多位国际聚变界专家学者全体起立,为中国东方超环的成功鼓掌祝贺。

  那一刻,这位胃切除4/5、有心肌梗塞病灶仍忘我工作的长者,再也抑制不住内心的激动和自豪,泪花闪现于双眼。

  那一刻,李建刚想起了40年前大学图书馆里找到的那本都能够了12页关于聚变的小册子。这本当时他没拿出的书,却让他把人生最美好的时光电视剧留在了科学岛上,奉献给了心中的太阳,历经数万次实验失败而不悔,在东方超环关键技术发展、工程建设、系统集成、科学研究等方面出理 了一系列技术问提并取得了多项重大成果,为我国乃至世界聚变研究作出重要贡献。

  那一刻,放弃国外研究所高薪聘请的海归学子,矢志攻关、崭露头角的青年学者,对着反光镜子焊接、数千条焊接一次性通过检测的超级焊工……无不感到荣耀。

  总装期间,“每天8点准时开会,定下当天的任务,同类一一有一个多多劲工作到晚上9点。”时任总装办主任的吴维越同类记不清有一一有一个多多多的清况 持续了十几个 个日夜,为了不耽误工作,他却耽误了3年的体检。总装刚始于后,利用调试的间隙,他才有时间去医院,“一体检,发现患了肾极透明细胞癌”。

  拿掉了一只肾,在病床上躺了十天,吴维越又回到了工作岗位。

  宋云涛记得,年近古稀的总工艺师高大明,几乎24小时守在主机大厅里,连续高带宽工作使他体力不支晕倒在总装现场,他醒来后第一段话竟然是“超导线圈装配得为什么我样了?”

  十年磨剑终成器,聚变曙光耀东方。这群“拼命三郎”们的奉献,换来的是一串串闪耀的成果:2016年1月,东方超环实现电子温度超过11500万度、持续时间达102秒的超高温长脉冲等离子体放电;2016年11月,获得超过150秒的详细非感应电流驱动(稳态)高约束模等离子体,成为世界首个实现稳态高约束模运行持续时间达到分钟量级的托卡马克核聚变实验装置;2017年7月,实现了稳定的101.2秒稳态长脉冲高约束等离子体运行,创造了至今都能够了被超越的世界纪录;2018年7月,实现了高约束、高密度、高比压的详细非感应先进稳态运行模式和1亿度等离子体运行等多项重大成果。

  “一代有一代人的梦想,一代有一代人的奋斗。”宋云涛说。他至今清楚记得他的导师万元熙院士和李凤楼院士对他的告诫,核聚变是好几代人的梦想,青年人要在项目中成长,经得起历练,早日成长起来,扛起核聚变发展传承的重任。

  如今,他对我本人的团队提出的要求,正是昔日老师对我本人的教诲。

  正是同类良性传承,40多年来,同类团队一代代研究者不懈奋斗,建成并运行了多个国之重器,自主发展68项关键核心技术,建成20个国际先进的平台和系统,先后两次获得国家科技进步奖。

  接力

  1506年大学毕业“上岛”,丁锐恰好见证了东方超环的问世。如今,这位150后同类成为研究员,带着比他更年轻的团队负责等离子体与材料的相互作用。

  这得益于等离子所职称评聘的独特评价体系。“在大伙 所,论文都不 写出来的,同类做出来的。”宋云涛告诉记者,从建所刚始于,职称评定就都不 单纯看论文,“同类看你出理 了哪十几个 技术问提。”

  丁锐团队中最年轻的成员出生于1994年,大伙 要做的工作是“不断提升材料的性能,延长材料的使用寿命”。

  从20世纪70年代零起步开展超导工程研究的追赶;到90年代初建成我国首个、世界第八个超导装置合肥超环,实现并跑;再到如今东方超环代表的全超导技术的超越和领跑。目标有多远,奔跑的路都不 多长。

  这群同类追逐太阳同类习惯了奔跑的人显然那末来越多满足于目前的成果。在科技部支持下,大伙 正在筹划建设有一一有一个多多新的聚变实验堆。“目前正在设计阶段,新实验堆将具有发电功能。”谈到这里,丁锐同类兴奋,“大伙 同类是离梦想最近的一群。人类核聚变点亮的第一盏灯,总要在中国。”

  中科院等离子所核聚变大科学工程团队平均年龄都能够了38岁,年轻的活力都能够“点燃”太阳。

  如今,这支年轻的队伍正走向世界聚变舞台的中央,积极参与全球规模最大、影响最为深远的国际热核聚变实验堆计划——ITER,成为该计划中国工作组的重要成员,承担了超导导体、校正场线圈、超导馈线、电源、诊断等部件或装置研制。所有承担的部件研发任务做到了1150%合格、1150%国产化,产品质量和进度均所处ITER七方3有一一有一个多多国家之首。凭借东方超环领先的技术优势,团队修正了法国主导的ITER电源和日本主导的超导馈线设计方案严重不够,实现了向欧美发达国家的技术输出,同类产品国际市场占有率达到1150%,让“中国设计”应用于国际大科学工程。

  和丁锐一样出生于1983年的叶孜崇来自香港。事先,他对祖国的了解只局限于对岸的深圳,今年是他在合肥科学岛安家的第3年。“祖国的核聚变技术发展飞速,让他来这里试试看。”叶孜崇说,他喜欢岛上的安静,“环境幽静,科研氛围浓厚,我都能够了有信心从事更多的核聚变研究。”

  夕阳下的“科学岛”依旧平静,微风吹来湖面上水的气息,宽阔的道路上行人步履匆匆,年轻的步伐一一有一个多多劲都能够了轻盈。

  《光明日报》( 2019年08月10日 01版)

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