探尋未來高效清潔能源 ITER計劃向前邁進一步

　　杜瓦底座（托卡馬克裝置壓力容器的底座）吊裝現(xiàn)場。圖片來源：ITER官網(wǎng)

　　抗擊新冠肺炎疫情的特殊時期，合肥聚能電物理高技術(shù)開發(fā)有限公司科研人員克服困難，進行ITER計劃相關(guān)產(chǎn)品的研制。人民視覺

　　日前，國際熱核聚變實驗堆（ITER）計劃重大工程安裝在法國正式啟動，標志著全球最大“人造太陽”項目進入安裝階段。作為當前世界規(guī)模最大、影響最深遠的國際大科學(xué)工程，ITER計劃承載著人類和平利用核聚變能的美好愿望，對于從根本上解決人類共同面臨的能源、環(huán)境和社會可持續(xù)發(fā)展問題具有重大意義。

　　核心裝置有望在2025年開機

　　核聚變研究承載了國際科技界多年的夢想。核聚變主要燃料是存在于海水之中的氘和氚，一升海水提取的氘能產(chǎn)生的聚變能源，相當于300升汽油。聚變產(chǎn)物沒有放射性，而且由于聚變反應(yīng)需要的條件比較高，一旦發(fā)生事故，造成反應(yīng)的等離子體約束破裂便會使聚變反應(yīng)終止，因此聚變?nèi)剂系谋４孢\輸、聚變電站的運行都比較安全。

　　國際熱核聚變實驗堆的縮寫字母組成的單詞“ITER”，在拉丁語中意為“路”。ITER計劃由中國與歐盟、印度、日本、韓國、俄羅斯和美國七方共同實施，旨在通過模擬太陽發(fā)光發(fā)熱的核聚變過程，探索受控核聚變技術(shù)商業(yè)化的可行性。

　　此次啟動的是ITER計劃核心裝置——托卡馬克裝置的安裝工程。這是一種利用磁約束來實現(xiàn)受控核聚變的環(huán)形裝置。吊裝重量1250噸，最終就位偏差不超過2毫米，難度非同尋常。今年5月，由中核集團牽頭的中法聯(lián)合體團隊完成該裝置壓力容器底座吊裝工作，為后續(xù)設(shè)備安裝做好準備。

　　根據(jù)ITER計劃此前發(fā)表的公報，通過對項目進展的評估，托卡馬克裝置有望在2025年首次開機，這也是ITER數(shù)十年運行計劃的第一步。氘氚聚變實驗預(yù)計于2035年開始。

　　ITER組織總干事貝爾納·比戈表示，本次啟動安裝，標志著ITER計劃由此前成員國制造零部件的建設(shè)階段正式轉(zhuǎn)入裝置組裝階段，需要各參與方精密配合。

　　耗資100多億歐元，吸引眾多世界頂尖科學(xué)家和工程師參加，參與各方人數(shù)總和超過全球人口的一半……自1985年首次提出ITER計劃的想法以來，無數(shù)科學(xué)家和工程師不斷探索，為ITER計劃的設(shè)計實施作出了巨大貢獻。

　　法國總統(tǒng)馬克龍表示，ITER計劃體現(xiàn)著和平與進步，通過核聚變，核聚變能可成為未來的希望，為人類提供“無污染、無碳、安全、實際上不產(chǎn)生廢料的能源”。韓國總統(tǒng)文在寅贊其為“人類歷史上最偉大的科學(xué)計劃”。

　　哥倫比亞大學(xué)應(yīng)用物理學(xué)教授邁克爾·莫埃爾表示，ITER計劃啟動重大工程安裝是國際科學(xué)合作的重要里程碑，展現(xiàn)了各國共享資源與專業(yè)知識、共同追求開發(fā)清潔能源取得的巨大成就。

　　歐盟委員會能源總司能源政策司前司長梅根·理查茲指出，ITER計劃是一個具有前瞻性的重要清潔能源技術(shù)項目，為全球能源可持續(xù)發(fā)展提供了解決方案，各方在科研領(lǐng)域的交流與合作有利于項目更高效地推進。

　　中方始終恪守國際承諾

　　計劃實施以來，中方始終恪守國際承諾，中國企業(yè)和科研人員勇挑重擔，與國際同行齊心協(xié)力，為計劃的順利推進貢獻了中國智慧和中國力量。

　　今年4月，中國自主研制的托卡馬克裝置“東方超環(huán)”取得重大突破，在1億攝氏度超高溫下運行近10秒。ITER計劃科學(xué)和運行主管盧斯表示，中國自主研制的核聚變裝置有重要借鑒意義，將幫助該項目工作人員更深入理解和操作相關(guān)設(shè)備。

　　6月，由中國科學(xué)院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院等離子體所承擔研制的極向場6號超導(dǎo)線圈（PF6線圈）正式交付至法國安裝現(xiàn)場。PF6線圈是目前國際上研制成功的重量最大、難度最高的超導(dǎo)磁體，對實驗堆正常運行起著至關(guān)重要的作用。

　　中國自2006年開始參與ITER計劃，承擔了ITER裝置近10%的采購包研制任務(wù)，包括磁體支撐、校正場線圈系統(tǒng)、磁體饋線系統(tǒng)等。目前，中方承擔的采購包全部進展順利，部分器件已經(jīng)完成并已運抵法國安裝到位。

　　曾在日本科學(xué)技術(shù)廳分管核聚變工作的日本科學(xué)技術(shù)振興機構(gòu)首席研究員沖村憲樹表示，中國在核聚變能源開發(fā)方面取得了一批創(chuàng)新性科研成果。“中國始終恪守國際承諾，從人力、物力、財力、智力等各方面為ITER計劃作出重大貢獻?！?/p>

　　“中國以快速的工程反應(yīng)和科研進步，成為各合作方中兌現(xiàn)國際承諾的典范?！北雀暾f，疫情防控期間，ITER計劃實施團隊獲得了中國捐贈的醫(yī)療防護用品，來自各國的工作人員在做好防護的同時堅守一線，“團結(jié)一致的精神將推動這一國際科研合作項目走得更穩(wěn)更快”。

　　中歐數(shù)字協(xié)會創(chuàng)始人、主任克勞迪婭·韋爾諾蒂說，中國不斷加強科技創(chuàng)新、知識產(chǎn)權(quán)保護和國際合作，當前中國研發(fā)投入位居世界第二，在科學(xué)技術(shù)方面取得了有目共睹的成就。

　　開放交流是探索科學(xué)前沿的關(guān)鍵路徑

　　科學(xué)無國界，創(chuàng)新無止境。國際科技合作對于應(yīng)對人類面臨的全球性挑戰(zhàn)具有重要意義，開放交流是探索科學(xué)前沿的關(guān)鍵路徑。

　　“ITER計劃是核聚變領(lǐng)域最有代表性的國際合作，任何一個國家獨自推進都非常困難。”韓國國家核聚變研究所所長俞席在認為，核聚變能源開發(fā)需要物理、電子、機械、材料等多個科技領(lǐng)域的多學(xué)科融合，各國發(fā)揮所長、相互合作，才能更好地發(fā)揮協(xié)同效應(yīng)，交流合作對于推進全球科技創(chuàng)新意義重大。

　　“ITER計劃由不同國家、不同合作伙伴分工協(xié)作，是國際科技合作的例證，是互惠互利多邊合作的典范?！倍砹_斯國家原子能集團公司總經(jīng)理阿列克謝·利哈喬夫期待托卡馬克裝置順利按時完成安裝，“只有行動協(xié)調(diào)一致，才能最終達到效果?！?/p>

　　當前，全球面臨新冠肺炎疫情帶來的嚴峻挑戰(zhàn)，人類迫切需要國際科技合作。ITER計劃不斷取得進展，有助于各方提振合作信心。沖村憲樹認為，ITER計劃將為人類解決能源、環(huán)境、可持續(xù)發(fā)展等問題提供思路，也為其他國際合作提供借鑒，有助于促進和平與可持續(xù)發(fā)展。他說：“疫情蔓延之際，一些國家保護主義和單邊主義盛行，多國攜手參與這一工程具有重要現(xiàn)實意義。只要各國齊心協(xié)力，共同合作，就沒有不能解決的問題?！?/p>

　　“國際協(xié)調(diào)與合作變得越來越重要?！表f爾諾蒂強調(diào)，世界需要團結(jié)合作應(yīng)對挑戰(zhàn)，ITER計劃重大工程安裝正式啟動，中國、歐盟、俄羅斯、美國等多方參與，充分說明國際社會共同探索、取得重大科技突破的意愿。（本報記者龔鳴、劉玲玲、劉軍國、殷新宇、張朋輝、馬菲、鄭琪）

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責任編輯： 劉笑冬