參與ITER計(jì)劃十年來，我國核聚變技術(shù)由跟跑并跑向領(lǐng)跑轉(zhuǎn)變

漂亮！中國“人造太陽”成績單

可控核聚變被認(rèn)為是人類的理想能源。為驗(yàn)證核聚變發(fā)電的可行性，上世紀(jì)80年代，國際熱核聚變實(shí)驗(yàn)堆(ITER)計(jì)劃被提出，目前已經(jīng)發(fā)展成為由中國、歐盟、印度、日本、韓國、俄羅斯和美國七方30多個(gè)國家共同合作的計(jì)劃。

今年是中國加入ITER第十個(gè)年頭，作為計(jì)劃七方成員之一，我國承擔(dān)了什么任務(wù)，未來核聚變研究又將如何發(fā)力？

我國參與制定ITER計(jì)劃規(guī)則，高效高質(zhì)完成制造任務(wù)

ITER計(jì)劃是目前全球規(guī)模最大、影響最深遠(yuǎn)的國際科研合作項(xiàng)目之一，其目標(biāo)是在和平利用聚變能的基礎(chǔ)上，探索聚變?cè)诳茖W(xué)和工程技術(shù)上的可行性。由于和太陽能量產(chǎn)生相似，該計(jì)劃通常也被稱為“人造太陽”。

2003年2月，我國正式加入ITER計(jì)劃談判；2008年，我國全面開展ITER計(jì)劃工作?！斑@是我國第一次以平等的身份，在設(shè)計(jì)規(guī)則之初就介入進(jìn)去的計(jì)劃，對(duì)我國來說既是全新的嘗試，也是挑戰(zhàn)?！敝袊鴩H核聚變能源計(jì)劃執(zhí)行中心主任羅德隆說。

羅德隆介紹，自2008年以來，我國陸續(xù)承擔(dān)了18個(gè)采購包的制造任務(wù)，涵蓋了ITER裝置幾乎所有關(guān)鍵部件，共由上百家科研院所、企業(yè)承擔(dān)。10年來，我國嚴(yán)格按照時(shí)間進(jìn)度和標(biāo)準(zhǔn)，執(zhí)行進(jìn)度位居計(jì)劃參與國前列，高質(zhì)量地交付了有關(guān)制造設(shè)備和部件，贏得了國際同行的高度贊譽(yù)。

中國還為推進(jìn)ITER貢獻(xiàn)了智慧。2008年，我國指出ITER電源原設(shè)計(jì)方案存在不安全性，并提出了新的設(shè)計(jì)方案，經(jīng)過多輪獨(dú)立專家論證，最終被ITER組織接受；我國在特殊環(huán)境焊接技術(shù)和異形鍛件等領(lǐng)域均實(shí)現(xiàn)了技術(shù)突破……

10年來，ITER組織中方職員數(shù)量持續(xù)上升，目前有74人，占比為9.4%，為歐盟外的六方之首。截至2016年底，我國有超過3400名科學(xué)家和2700名研究生參與了ITER計(jì)劃的相關(guān)研究。

參與ITER計(jì)劃，大大提升了我國在聚變領(lǐng)域的科研實(shí)力，國際項(xiàng)目管理能力以及專業(yè)技術(shù)人才培養(yǎng)能力?！拔覈诓牧峡茖W(xué)、超導(dǎo)技術(shù)、精密加工等相關(guān)領(lǐng)域的研發(fā)能力和技術(shù)水平取得長足進(jìn)步。”羅德隆說，目前，我國在國際聚變界的影響力不斷增強(qiáng)，取得了多項(xiàng)國際第一的研究成果，使我國在核聚變領(lǐng)域處于與國際同等甚至某些方面領(lǐng)先的地位。

將運(yùn)用全新的技術(shù)和材料，建設(shè)下一代核聚變裝置

羅德隆介紹，我國在積極參與ITER計(jì)劃和推進(jìn)東方超環(huán)EAST實(shí)驗(yàn)的同時(shí)，已經(jīng)瞄準(zhǔn)下一個(gè)目標(biāo)——設(shè)計(jì)和研發(fā)下一代核聚變裝置，并且將“運(yùn)用全新的技術(shù)和材料”。

他透露，2011年，中國聚變工程實(shí)驗(yàn)堆(CFETR)開始了設(shè)計(jì)研究。過去的幾年，項(xiàng)目集中了中國相關(guān)研究的骨干力量，2015年8月，CFETR概念設(shè)計(jì)完成，目前相關(guān)裝置已開始工程化設(shè)計(jì)。

“我國希望提出實(shí)現(xiàn)我國核聚變能源商業(yè)化的建議路線圖，為解決人類清潔能源利用問題做出中國貢獻(xiàn)。”羅德隆說，通過參與ITER計(jì)劃，我國核聚變?cè)诓牧峡茖W(xué)、超導(dǎo)技術(shù)、精密加工等相關(guān)領(lǐng)域的研發(fā)能力和技術(shù)水平取得長足進(jìn)步，有些技術(shù)已經(jīng)成功實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化，也為CFETR打下了基礎(chǔ)。

CFETR的建設(shè)，同樣離不開國際交流與合作。今年11月，國際聚變界簽署《北京聚變宣言》，支持建設(shè)中國聚變工程實(shí)驗(yàn)堆。《北京聚變宣言》表示，CFETR將為世界提供關(guān)鍵的能力，以開發(fā)和實(shí)驗(yàn)未來商用電廠所需的關(guān)鍵元素。CFETR將為中國立足于聚變能發(fā)展前沿提供強(qiáng)大基礎(chǔ)。

“中國的核聚變研究水平提升很快，但與世界先進(jìn)水平相比仍有差距。聚變研究應(yīng)該取長補(bǔ)短，未來CFETR項(xiàng)目，也將邀請(qǐng)世界各國的聚變專家參與，借助這個(gè)平臺(tái)探索和平利用聚變能的途徑。”羅德隆說。記者 喻思南