(原标题:羽绒服、牛仔裤换来了中国第一个“人造太阳”)
科技日报
有“人造太阳”之称的全超导托卡马克大科学装置EAST本文图均为科技日报微信公众号图(除署名外)
价值400万元人民币的羽绒服、牛仔裤能派上什么用场?20多年前,它们换来了的中国的第一个“人造太阳”。
人类渴望在地球上模拟太阳内部的核聚变,期望能够把其惊人的能量稳定地输送给电站。托卡马克是人们实现“完美能源”的希望,也被称为“人造太阳”。
上世纪50年代开始,世界各国都在研制托卡马克。90年代初,苏联已经着手开发第二代托卡马克,有意把第一代装置送给其他国家,这对于“零起步”的中国而言机会难得。时任中科院等离子体物理研究所所长的霍裕平院士提议,用牛仔裤、羽绒服和他们换!
于是,“我们用400万人民币的羽绒服、牛仔裤、瓷器等生活物资换来一个当时价值1800万卢布的装置。”中国工程院院士李建刚说。
经过三年半时间的拆解、改造,中国科学家在这个新装置上实现了优于其他国家的实验成绩。但要实现核聚变,必须建造新一代全超导托卡马克核聚变实验装置。
2006年9月,中国自主设计建造的世界首个全超导非圆截面核聚变装置EAST建成,与国际同类实验装置相比,它在当时获得四项世界“第一”,即使用资金最少、建设速度最快、投入运行最早、运行后获得等离子放电最快。
由美、法等国在20世纪80年代中期发起的、旨在建立世界上第一个受控热核聚变实验反应堆的ITER计划也正是在这时才将中国吸纳为七方合作成员之一。
从“逐日”到“并跑”
海水中大量蕴藏的同位素氘和氚在聚变成一个氦原子的过程中,能够释放出的巨大能量,和太阳产生光和热的过程相似。如果人类掌握了核聚变能源,将拥有可使用上十亿年的清洁能源。
因此,受控热核聚变实验装置被人们称之为“人造太阳”,是地球寻找能源出路的希望。被寄予最大希望的核聚变实验方案叫“托卡马克”——用超强的磁场约束高温的核燃料。
聚变堆工作原理李建刚图
“人造太阳”这场追梦旅程是从上世纪50年代开始,那个时候全世界都在做托卡马克。“中国拥有的第一个半超导核聚变装置是上世纪九十年代,从国外引进后加以改造发展的。”中国工程院院士李建刚回忆。
科学家们花了一年半的时间把它全部拆掉,又花了两年的时间把它装起来,在这上面做了大量的实验。中科院等离子所副所长宋云涛说:“其他国家都做到几秒钟,我们在这个装置上面做到了1000万摄氏度持续60秒放电。”但要实现核聚变,我们必须造一个全超导托卡马克。
这是利用磁场对等离子进行约束的托卡马克装置
新华社北京11月22日电(记者朱文哲 王军锋) “妈妈你看,这里有一个太阳!”四岁的小钱杰牵着妈妈的手,指着“中国聚变能源开发与ITER计划”展项上的LED显示球说道
中科院等离子体所今天发布消息,我国大科学装置“人造太阳”日前取得重大突破,实现加热功率超过10兆瓦,等离子体储能增加到300千焦,等离子体中心电子温度首次达到1亿度