筑夢聚變人
合肥物質院等離子體綜合辦 蔣緹
題記:能源危機四伏的當下,核聚變因綠色無污染、燃料來源豐富等特點備受關注。習近平總書記曾在視察時指出:“核聚變能研究工作為人類在選擇未來能源方面開辟了一條光明的道路。”
在合肥市西郊風景秀麗的蜀山湖畔,有一座聞名遐邇的研究所,名曰中國科學院等離子體物理研究所(簡稱“等離子體所”)。主要從事高溫等離子體物理、磁約束核聚變工程技術及相關高技術研究和開發(fā),以探索、開發(fā)、解決人類無限而清潔的新能源為最終目的。
這個研究所擁有一支特別有實力、特別能戰(zhàn)斗的團隊——超導托卡馬克創(chuàng)新團隊。他們是“甘于奉獻 團結協(xié)作 銳意進取 爭創(chuàng)一流”的筑夢聚變人。他們在核聚變研究領域攻堅克難,設計、建造并運行了四代核聚變實驗裝置。從HT-6A、HT-6B、HT-6M、HT-7再到EAST(東方超環(huán)),從“追趕者”“并跑者”逐漸成長為實力強勁的“領跑者”。他們日夜兼程、艱辛“逐日”,只為世界上用核聚變能點亮的第一盞燈能夠率先在中國出現(xiàn)。
眾所周知,開發(fā)聚變能的難度超乎想象。人類已為之付出了半個多世紀的努力,等離子體所的聚變人也為之奮斗了四十個春夏秋冬。筑夢過程中,等離子體所聚變人所踏平坎坷、勇攀高峰,聚變研究領域留下了他們光輝的記錄,他們砥礪前行的經歷也被傳為佳話。
有人說他們是迎難而上的筑夢人。上世紀80年代初,在等離子體所建所初期,中央決定停建研究所的核心科研任務八號工程,研究所的命運岌岌可危。危難當前,等離子體所聚變人沒有被擊垮。為了保留這支來之不易的科研隊伍,等離子體所領導班子經過冷靜思考、認真研究,形成一致的意見,明確提出研究所的主要科研方向:高溫等離子體物理和受控核聚變工程,側重磁約束聚變的中、小型裝置,多途徑地展開各種磁場形態(tài)的磁約束聚變途徑和等離子體加熱方法的研究。在這一正確辦所方針的指導下,全所人心逐漸安定下來,上下齊心,迅速開展了HT-6的改建、HT-6M等幾個裝置的設計、研制。全所投入艱苦緊張的建所工作,很快扭轉了被動局面。
有人說他們是搶抓機遇的筑夢人。1990年初,前蘇聯(lián)庫爾恰托夫原子能研究所表示有意將該所的T-7托卡馬克裝置贈送給中國。時任等離子體所所領導班子經過研究,果斷接收T-7,之后該決定得到中國科學院和有關部委的大力支持。在當時經濟非常困難的情況下,等離子體所集中全所人力、財力投入裝置建設,主要依靠自己的力量,對T-7及其低溫系統(tǒng)進行了根本性的改造。裝置改造后更名為“HT-7”,“H”意為合肥。HT-7的成功研制,使中國成為繼俄、法、日之后第四個擁有超導托卡馬克裝置的國家,中國的聚變事業(yè)開始走向國際舞臺。
HT-7開拓了我國在大型低溫技術和大型超導技術方面的應用,培養(yǎng)造就了一批具有超導托卡馬克研制和穩(wěn)態(tài)運行能力的人才隊伍。HT-7共開展了近20輪放電實驗,總放電次數(shù)為118000次。開展了石墨限制器條件下的運行模式、等離子體物理特性和波加熱、波驅動高參數(shù)等離子體物理特性研究,探索實現(xiàn)了HT-7高參數(shù)、長脈沖運行模式等世界聚變前沿課題研究,為實現(xiàn)穩(wěn)態(tài)參數(shù)等離子體開辟了新的思路。2008年3月21日凌晨,HT-7創(chuàng)造了當時國際同類裝置中時間最長的高溫等離子體放電的新紀錄。HT-7是一個傳奇、一段歷史,也是中國磁約束聚變研究走向世界前沿的見證。
有人說他們是敢為人先的筑夢人。為了在近堆芯的高參數(shù)條件下研究等離子體的穩(wěn)態(tài)和先進運行模式,深入探索實現(xiàn)核聚變能源的相關工程、物理問題,等離子體所提出了建設更先進類型的核聚變實驗裝置“EAST(原名HT-7U)全超導非圓截面托卡馬克裝置”計劃。然而當時中國聚變和超導工業(yè)十分薄弱,從來沒有研制大型超導磁體、低溫系統(tǒng)的經歷與能力,許多關鍵技術在世界上沒有成功的經驗可借鑒,同時經費不足。每一步都充滿創(chuàng)新和挑戰(zhàn)。
等離子體所聚變人發(fā)揚“沒有條件創(chuàng)造條件也要上”的精神,并且腳踏實地、堅持不懈地奮斗,茹苦含辛、十年磨一劍,打破了一個個瓶頸,攻克了一個個關鍵技術難題,一步步接近了“天方夜譚”般的夢想。他們自主發(fā)展了68項關鍵技術,形成了多個重大創(chuàng)新點,如大型超導磁體、超高真空、偏濾器、超導導體生產等,填補相關國內空白并具有廣泛的應用前景,一些獨創(chuàng)的技術得到了國際同行的贊賞和借鑒。2006年EAST工程調試一次成功,等離子體放電實驗一次成功!EAST的成功建設和運行贏得了國內外專家的高度贊譽,被評價為“是世界聚變工程的非凡業(yè)績,是世界聚變能開發(fā)的杰出成就和重要里程碑!”
EAST裝置成功運行已有十余年,其間物理實驗捷報頻傳,多次創(chuàng)造了世界紀錄,展示了EAST作為超導裝置在較高參數(shù)下開展穩(wěn)態(tài)實驗研究的特長和能力。這一系列成果標志著我國在穩(wěn)態(tài)磁約束聚變研究方面繼續(xù)走在國際前列。EAST的成功也為我國參與最大的國際合作項目之一“國際熱核聚變實驗堆”ITER的研制探索出寶貴的經驗,使等離子體所成ITER中國工作組的主要成員并在ITER計劃中發(fā)揮了重要作用,承擔了ITER導體、校正場線圈、超導饋線、電源、診斷等采購包,占中國承擔ITER采購包任務的近74%,研制進度位于ITER七方前列。
有人說他們是志存高遠的筑夢人。等離子體所聚變人深知成績屬于過去,追求不應止步。開發(fā)聚變等新能源研究是一項長期的艱苦的科學研究,任重而道遠。實現(xiàn)聚變反應堆商業(yè)化運行需要3個階段:建造ITER裝置并據此進行科學和工程研究;設計、建造與運行聚變示范電站;建造商業(yè)化聚變反應堆。至此,才能將聚變產生的能源用于日常生活之中。等離子體所聚變人人放百年眼光,著力下好創(chuàng)新先手棋,有條不紊地在開發(fā)聚變能的道路上邁進。
近年來,等離子體所聚變人積極貫徹中國科學院新時期辦院方針,把握已有的科技創(chuàng)新資源和優(yōu)勢,配合合肥研究院及大科學中心的規(guī)劃和發(fā)展,開展中國聚變工程示范堆CFETR的預研和建設;落實“率先行動”計劃,進一步凝練目標,聚焦磁約束聚變領域和科學前沿的重大科技問題;堅持承擔國家重大科技任務與推動區(qū)域社會經濟發(fā)展相結合,加快關鍵技術的開發(fā)轉化;不斷加強人才隊伍建設,廣泛開展國際合作交流;不斷解放思想,深化改革,開拓創(chuàng)新,促使聚變研究工作再上新臺階。
“不是杰出的人才能追夢,而是追夢的人才杰出?!彼麄冏分鸬氖侨祟惖那鍧嵞茉粗畨?,是光榮而偉大的夢想。雖然這條追夢之路前方曲折泥濘,但他們都明白肩上的使命之重。我想,他們一定會繼承和發(fā)揚前輩們的優(yōu)良傳統(tǒng),不忘初心、不懈奮斗,在這條筑夢路上一直走下去,以科學為光,讓國家和民族的“中國夢”飛得更高、更遠!