人造太阳哪个最强

首页 > 教育 > 作者:YD1662024-06-30 14:40:00

(在70年代中期的托卡马克热潮中对核聚变发电的展望)

对于这一革命性的技术突破,国内的反应应该说相当敏锐。

1970年,中科院物理所当时的青年天才陈春先,率先提出了与中科院电工所正在开发的大型储能装置结合,建设“强磁场环形热核反应实验装置”(即托卡马克装置)的设想,在这位极具传奇色彩的人物多方奔走活动下,1972年10月4日,相关设想得到了*总理的批示,总理指出受控热核反应研究应当“两条腿走路,百家争鸣”。

借助这*风,1973年1月,中科院在合肥建立了受控热核反应研究实验站,1977年,代号八号工程的中大型托卡马克实验装置获批立项,定点合肥,中国科学院随后正式组建了等离子体物理研究所作为业主单位,中国可控核聚变研究四川、安徽双中心的格局初步成型。

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(陈春先与其主持研制的中国第一台托卡马克装置CT-6)

也是在这一时期,作为老大哥的585所经过全所大讨论,毅然决定放弃已经投入多年的磁镜和仿星器技术路线,将科研重点放在托卡马克(当时称为‘环流器’)装置上,1973年,在李正武、孙湘夫妇的奔走努力下,代号451工程(二机部‘四五’期间第一号重点项目)的中型托卡马克装置正式上马。

1978年,与陈景润等人一道被特批晋升正教授的陈春先,启程赴美考察可控核聚变技术发展情况,访问美国期间,他被现代产业与前沿科学的紧密互动所深深震撼,托卡马克这一技术路线的前景是苏联人艰苦摸索出来的,然而一旦方向明朗,美国人却能够依靠齐全而雄厚的产业体系和高效的市场化资源配置,快速集成出大大小小一百多套托卡马克装置,遍地开花,迅速赶超了苏联水平。

陈春先从此成为了创新成果孵化“硅谷”模式的热心践行者,被誉为中关村下海第一人,1980年12月,陈春先拉着物理所的10多位学术骨干一起成立了“北京等离子体学会先进技术发展服务部”,这实际上是中关村第一家民营科技公司,陈春先的事迹被正面报道后,激励了一位名叫柳传志的中科院技术员下海创业,开启了另一段传奇。。。

相比起在第二次核聚变研究热潮中独领风*的美国人,中国人的眼光和嗅觉丝毫没有落后,但薄弱的产业底子如同老迈的手脚无法配合意识,使中国托卡马克研究在前期仍然大大落在了世界水平的后面。

1979年,中国经济进入又一个调整阶段,在"调整、改革、整顿、提高"的新八字方针指导下,中科院的中大型托卡马克装置“八号工程”被迫下马,研制保障条件更好一些的585所中型环流器项目得以保留,并最终于1984年成功启动,被命名为“中国环流器一号”。

中国环流器一号的研制成功,只能说解决了从零到一的有无问题,其性能被含蓄地界定为“在第三世界核聚变研究的装置建造、实验研究水平上处于领先地位”,与主流大部队还有不小的差距。

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(中型托卡马克装置中国环流器一号)

夺取圣杯

1991年,中科院等离子所与俄罗斯库尔恰托夫研究所达成合作协议,引进后者研制的T-7中型超导托卡马克装置,并会同俄方专家进行深度改造,最终于1994年建成了我国第一个超导托卡马克装置HT-7,其性能再进一步,“毫无疑义地处于第三世界的领先地位,将接近国际聚变研究的前沿”,也就是说,能够被主流学界“看得上眼”了。HT-7这一较大科研装置的建成,也使*总理当年批示的,等离子所与核工业西南所的可控核聚变研究“两条腿走路”格局名副其实。

中国的可控核聚变研究水平,在“两条腿”协调地迈进中明显加速,HT-7建成后不久,西南所与德国方面达成协议,拆运德国退役的ASDEX中型托卡马克装置回国,以其两大主机部件和支撑系统为基础,辅助系统国内配套,于2002年底完成了中国环流器第二代装置HL-2A的建设,

在中国人一步步向上攀登的同时,美国人则如同龟兔赛跑中的那只兔子,亲手掐灭了自己在第二次核聚变研究浪潮中的势头。

1986年,耗费三亿多美元(相当于今天的近10亿美元)研制的劳伦斯利弗莫尔国家实验室巨型磁镜实验装置MFTF,在建成的第二天即被通知封存弃用,上峰给出的理由是为了平衡预算,这一闹剧折射出可控核聚变研究在美国业已政治化的困境。

自里根以降的共和党人,对于可能影响到油气生意“大循环”的可控核聚变,始终报有敌视态度,即便里根发起了最初的ITER国际聚变实验堆合作倡议,但着眼点也更多放在了粉饰形象的对外宣传价值上。

而在环保议题上日益极化的民主党,则将其政策主张与风电、光伏等分布式清洁能源路线深度捆绑,显然是由于这个圈子里的金主更加慷慨。于是打环保牌,本应大力支持核聚变研究的民主党阵营,反而也对可控核聚变加以妖魔化,例如公知名人杰里米·里夫金就曾感慨,可控核聚变将是我们星球上能发生的最糟糕的事情,取之不竭的能量会带来愚民群氓巨大的浪费,乃至加快耗尽地球的资源。(“It’s the worst thing that could happen to our planet.”)

在这种“左右夹击”的窘境里,美国可控核聚变研究本就不算很高的投入一次次缩水,70年代研究热潮中建成的大科学装置相继停用废弃,学者梯队也出现了青黄不接的现象。

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(美国能源部的核聚变研究预算用来发工资都已经显得捉襟见肘)

而HT-7与HL-2A两个进入国际主流水平的托卡马克装置,则为中国可控核聚变事业赢得了大跃进的“敲门砖”。

2003年,中国以“平等伙伴”身份加入了即将开始实质性工程建设的国际聚变实验堆ITER计划谈判,2006年11月,正式签署了ITER计划协议书。

所谓平等伙伴,某种程度上可以用“合伙拉网线”来类比,出一部分资金,享受全部的功能。加入ITER后,中方将能够共享这一巨型托卡马克装置获得的各种研究成果,既包括受控核聚变各类科学现象及其控制手段,也包括一个巨型科学装置的项目管理规范等软科学成果,ITER为中方所分配的设备采购包,还有力带动起相关工业领域的产品、材料、工艺、标准进步。

2006年,中科院等离子所在合肥建设的先进实验超导托卡马克实验装置,简称EAST,正式投入使用,EAST较之上一代平台HT-7,综合性能有了大福提高,从“进入国际主流水平”跃进到了“国际先进水平前列”,作为世界上性能最好的托卡马克装置之一,承担起了为ITER进行先期验证实验的重任。

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