筑梦聚变人
合肥物质院等离子体综合办 蒋缇
题记:能源危机四伏的当下,核聚变因绿色无污染、燃料来源丰富等特点备受关注。习近平总书记曾在视察时指出:“核聚变能研究工作为人类在选择未来能源方面开辟了一条光明的道路。”
在合肥市西郊风景秀丽的蜀山湖畔,有一座闻名遐迩的研究所,名曰中国科学院等离子体物理研究所(简称“等离子体所”)。主要从事高温等离子体物理、磁约束核聚变工程技术及相关高技术研究和开发,以探索、开发、解决人类无限而清洁的新能源为最终目的。
这个研究所拥有一支特别有实力、特别能战斗的团队——超导托卡马克创新团队。他们是“甘于奉献 团结协作 锐意进取 争创一流”的筑梦聚变人。他们在核聚变研究领域攻坚克难,设计、建造并运行了四代核聚变实验装置。从HT-6A、HT-6B、HT-6M、HT-7再到EAST(东方超环),从“追赶者”“并跑者”逐渐成长为实力强劲的“领跑者”。他们日夜兼程、艰辛“逐日”,只为世界上用核聚变能点亮的第一盏灯能够率先在中国出现。
众所周知,开发聚变能的难度超乎想象。人类已为之付出了半个多世纪的努力,等离子体所的聚变人也为之奋斗了四十个春夏秋冬。筑梦过程中,等离子体所聚变人所踏平坎坷、勇攀高峰,聚变研究领域留下了他们光辉的记录,他们砥砺前行的经历也被传为佳话。
有人说他们是迎难而上的筑梦人。上世纪80年代初,在等离子体所建所初期,中央决定停建研究所的核心科研任务八号工程,研究所的命运岌岌可危。危难当前,等离子体所聚变人没有被击垮。为了保留这支来之不易的科研队伍,等离子体所领导班子经过冷静思考、认真研究,形成一致的意见,明确提出研究所的主要科研方向:高温等离子体物理和受控核聚变工程,侧重磁约束聚变的中、小型装置,多途径地展开各种磁场形态的磁约束聚变途径和等离子体加热方法的研究。在这一正确办所方针的指导下,全所人心逐渐安定下来,上下齐心,迅速开展了HT-6的改建、HT-6M等几个装置的设计、研制。全所投入艰苦紧张的建所工作,很快扭转了被动局面。
有人说他们是抢抓机遇的筑梦人。1990年初,前苏联库尔恰托夫原子能研究所表示有意将该所的T-7托卡马克装置赠送给中国。时任等离子体所所领导班子经过研究,果断接收T-7,之后该决定得到中国科学院和有关部委的大力支持。在当时经济非常困难的情况下,等离子体所集中全所人力、财力投入装置建设,主要依靠自己的力量,对T-7及其低温系统进行了根本性的改造。装置改造后更名为“HT-7”,“H”意为合肥。HT-7的成功研制,使中国成为继俄、法、日之后第四个拥有超导托卡马克装置的国家,中国的聚变事业开始走向国际舞台。
HT-7开拓了我国在大型低温技术和大型超导技术方面的应用,培养造就了一批具有超导托卡马克研制和稳态运行能力的人才队伍。HT-7共开展了近20轮放电实验,总放电次数为118000次。开展了石墨限制器条件下的运行模式、等离子体物理特性和波加热、波驱动高参数等离子体物理特性研究,探索实现了HT-7高参数、长脉冲运行模式等世界聚变前沿课题研究,为实现稳态参数等离子体开辟了新的思路。2008年3月21日凌晨,HT-7创造了当时国际同类装置中时间最长的高温等离子体放电的新纪录。HT-7是一个传奇、一段历史,也是中国磁约束聚变研究走向世界前沿的见证。
有人说他们是敢为人先的筑梦人。为了在近堆芯的高参数条件下研究等离子体的稳态和先进运行模式,深入探索实现核聚变能源的相关工程、物理问题,等离子体所提出了建设更先进类型的核聚变实验装置“EAST(原名HT-7U)全超导非圆截面托卡马克装置”计划。然而当时中国聚变和超导工业十分薄弱,从来没有研制大型超导磁体、低温系统的经历与能力,许多关键技术在世界上没有成功的经验可借鉴,同时经费不足。每一步都充满创新和挑战。
等离子体所聚变人发扬“没有条件创造条件也要上”的精神,并且脚踏实地、坚持不懈地奋斗,茹苦含辛、十年磨一剑,打破了一个个瓶颈,攻克了一个个关键技术难题,一步步接近了“天方夜谭”般的梦想。他们自主发展了68项关键技术,形成了多个重大创新点,如大型超导磁体、超高真空、偏滤器、超导导体生产等,填补相关国内空白并具有广泛的应用前景,一些独创的技术得到了国际同行的赞赏和借鉴。2006年EAST工程调试一次成功,等离子体放电实验一次成功!EAST的成功建设和运行赢得了国内外专家的高度赞誉,被评价为“是世界聚变工程的非凡业绩,是世界聚变能开发的杰出成就和重要里程碑!”
EAST装置成功运行已有十余年,其间物理实验捷报频传,多次创造了世界纪录,展示了EAST作为超导装置在较高参数下开展稳态实验研究的特长和能力。这一系列成果标志着我国在稳态磁约束聚变研究方面继续走在国际前列。EAST的成功也为我国参与最大的国际合作项目之一“国际热核聚变实验堆”ITER的研制探索出宝贵的经验,使等离子体所成ITER中国工作组的主要成员并在ITER计划中发挥了重要作用,承担了ITER导体、校正场线圈、超导馈线、电源、诊断等采购包,占中国承担ITER采购包任务的近74%,研制进度位于ITER七方前列。
有人说他们是志存高远的筑梦人。等离子体所聚变人深知成绩属于过去,追求不应止步。开发聚变等新能源研究是一项长期的艰苦的科学研究,任重而道远。实现聚变反应堆商业化运行需要3个阶段:建造ITER装置并据此进行科学和工程研究;设计、建造与运行聚变示范电站;建造商业化聚变反应堆。至此,才能将聚变产生的能源用于日常生活之中。等离子体所聚变人人放百年眼光,着力下好创新先手棋,有条不紊地在开发聚变能的道路上迈进。
近年来,等离子体所聚变人积极贯彻中国科学院新时期办院方针,把握已有的科技创新资源和优势,配合合肥研究院及大科学中心的规划和发展,开展中国聚变工程示范堆CFETR的预研和建设;落实“率先行动”计划,进一步凝练目标,聚焦磁约束聚变领域和科学前沿的重大科技问题;坚持承担国家重大科技任务与推动区域社会经济发展相结合,加快关键技术的开发转化;不断加强人才队伍建设,广泛开展国际合作交流;不断解放思想,深化改革,开拓创新,促使聚变研究工作再上新台阶。
“不是杰出的人才能追梦,而是追梦的人才杰出。”他们追逐的是全人类的清洁能源之梦,是光荣而伟大的梦想。虽然这条追梦之路前方曲折泥泞,但他们都明白肩上的使命之重。我想,他们一定会继承和发扬前辈们的优良传统,不忘初心、不懈奋斗,在这条筑梦路上一直走下去,以科学为光,让国家和民族的“中国梦”飞得更高、更远!