在中国点亮第一盏“聚变之灯”——记荣获第二十六届“中国青年五四奖章集体”的新一代“人造太阳”中国环流器二号M装置研制团队


【奋斗者正青春】
光明日报记者罗旭
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 。
【在中国点亮第一盏“聚变之灯”——记荣获第二十六届“中国青年五四奖章集体”的新一代“人造太阳”中国环流器二号M装置研制团队】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’ 。 ”
《光明日报》( 2022年05月20日01版)
来源: 光明网-《光明日报》

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