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記中科院核聚變大科學工程創新團隊--那些“種太陽”的年輕人

2019-06-12 16:43  

  一輪科學的紅日正在冉冉升起。位于安徽合肥的科學島上,人造太陽——全超導托卡馬克核聚變實驗裝置至今保持著同行業的世界紀錄,實現了101.2秒穩態長脈沖高約束等離子體運行。  播種小太陽的是中科院合肥物質研究院等離子體所核聚變大科學工程創新團隊。40年來,該團隊一代代青年研究者不懈奮斗,建成并運行了多個國之重器,自主發展68項關鍵核心技術,建成20個國際先進的平臺和系統,先后兩次獲得國家科技進步獎,今年他們榮獲第23屆中國青...


  一輪科學的“紅日”正在冉冉升起。位于安徽合肥的科學島上,“人造太陽”——全超導托卡馬克核聚變實驗裝置至今保持著同行業的世界紀錄,實現了101.2秒穩態長脈沖高約束等離子體運行。

  播種“小太陽”的是中科院合肥物質研究院等離子體所核聚變大科學工程創新團隊。40年來,該團隊一代代青年研究者不懈奮斗,建成并運行了多個國之重器,自主發展68項關鍵核心技術,建成20個國際先進的平臺和系統,先后兩次獲得國家科技進步獎,今年他們榮獲第23屆“中國青年五四獎章集體”稱號。

      砥礪奮斗,錘煉科學精神

  初夏6月,“人造太陽”正在進行新一輪的實驗,中科院等離子體所常務副所長宋云濤望著這個高11米、直徑4米、重達400噸的科學裝置,感慨良多。入所25年的他,見證著這枚“東方超環”從無到有,更見證著“甘于奉獻、團結協作、銳意進取、爭創一流”的大科學文化精神沉淀。

  “人造太陽”是要在地球上模擬太陽的原理,用一個強磁場打造一個“磁籠子”,把上億攝氏度的高溫等離子體約束起來,讓它實現核聚變反應,提供新的能量來源。“每一次技術攻關,都讓這個青年團隊成長。”宋云濤說。

  超導材料是實現穩定強磁場環境的關鍵,這其中超導電纜技術一度“卡脖子”。一根電纜既要保證壓縮比,又要擁有一定的空隙率,讓其中1000余根毫米級的超導線既發揮作用,又不折斷,這曾讓應用超導工程技術研究室副主任秦經剛這個80后犯愁:“當年請外國專家過來也解決不了斷線問題,急得飯都吃不下。”

  試了無數種方案,團隊最終做到100%不斷線。“如今中國制造的超導電纜被用在國際熱核聚變實驗堆(ITER)中,超導材料從原先年產幾公斤到現在年產達到百萬噸的量級,并且已經實現了國際輸出。”秦經剛說。

  作為一名年輕的“老師傅”,“人造太陽”上成千上萬條焊縫見證著焊接工吳祥明的成長。每一次實驗對他都是挑戰,他要根據每次的實驗要求“量體裁衣”。常常遇到焊接處空間狹窄,肉眼無法看到焊口,讓他練成了對著鏡子焊接的絕活。

      “聚”在一起,貢獻中國智慧

  種太陽的青年來自五湖四海,因為核聚變的巨大“磁場”,“聚”在了一起,持續貢獻著中國智慧。

  1983年出生的香港青年葉孜崇對祖國的了解曾經只局限于對岸的深圳,而如今是他在合肥科學島安家的第三年,在同事看來,他的普通話愈加標準。2016年末,已在美國工作的他向等離子體所發了第一封求職郵件。“祖國的核聚變技術發展飛速,讓我找到了在國外未曾有過的契合點。”葉孜崇告訴記者,他越來越有信心從事更多的核聚變研究。

  85后江西青年彭學兵2006年第一次來等離子體所實習,他沒想到13年后,這個曾經讓他震撼的“人造太陽”成為自己生活的一部分,更將成為一項終生的事業。2年前他從所里應聘ITER的機械工程師,在位于法國南部海港城市馬賽以北約80公里處的圣保羅-萊迪朗斯小鎮ITER組織總部從事涉核研究,今年6月他提前辭職回到科學島上,“科技報國是我們青年科研人員的時代使命,我覺得我準備好了”。

  這個團隊的確有這樣的自信。宋云濤告訴記者,過去所里都是把科研人員送出國深造,如今越來越多外國研究者來到科學島上“取經”。據介紹,這支核聚變團隊作為中國主要單位之一參加ITER計劃,承擔的科研任務100%國產化,質量和進度位居ITER七方30余個國家前列。團隊開展“以我為主”的國際合作,成立國際聚變能聯合研究中心,已與歐美俄等30個國家和地區建立合作交流關系。

      不懈追夢,期待為國“點燈”

  30秒、60秒、101.2秒……“人造太陽”實現的這些以秒為單位的進步都是實現人類夢想的堅實一步。作為每次實驗的總控,要鉆到真空室里做調測的錢金平相信,“人造太陽”潛能無限,“聚變研究的衍生和伴隨技術正在改變我們的生活”。

  比如超導、電源、低溫等關鍵聚變工程技術。合肥的地鐵用上了他們研發的等離子體空氣凈化器,“質子刀”正成為一項重要的癌癥治療選擇。此外,等離子體深空推進、14T核磁共振等方面的應用正在開展。

  “媽媽,你們太厲害了,把太陽搬到地球上來了”,6歲女兒奶聲奶氣的“點贊”曾讓37歲的團隊成員張洋無比激動。“孩子有想象力,而我們正年輕,有的是時間圓夢。”張洋說。

  記者在“人造太陽”的控制大廳看到,電子屏幕的最上方顯示著一串數字85942,這是從2006年至今的實驗放電次數。“或許某一天有一盞燈泡會被核聚變能點亮,而這盞燈泡一定要在中國!”一位“種太陽”的青年說。

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