【人造太阳原理】40余年 青春接力追梦“人造太阳”

2020-02-19 - 人造太阳

太阳,万物生长之源。从“夸父追日”的传说到科技发展日新月异的今天,中华民族从未停止奔向太阳的脚步和梦想。在安徽蚌埠出土的、距今约7300年的双墩陶塑雕题纹面人头像,是我国已发现的最早人物雕像之一,其额头上的双圈太阳纹符号,诉说着远古人类对太阳的崇拜和向往。

人造太阳原理

几十亿年来,太阳源源不断地散发着光和热,这巨大的能量来自哪里呢?科学家们发现,太阳的核心是一个极其高温和高压的环境,在这样的条件下,两个较小的原子核结合成一个较大的原子核,并释放出巨大的能量,这就是核聚变,宇宙中最简单最原始最普遍的自然反应过程,也是太阳光与热的唯一源泉。

人造太阳原理

40多年来,一批又一批风华正茂的年轻人扎根合肥科学岛,踏上追逐太阳的征程。他们怀着一个共同的梦想,那就是模拟太阳通过核聚变产生能量的原理,建造一座能够可控并持续反应的核聚变装置——人造太阳。他们,就是我所在的中科院等离子体物理研究所核聚变大科学工程创新团队。

人造太阳原理

说到核聚变,也许有些朋友要谈核色变了。的确,目前世界上核电站普遍采用的核裂变技术,其安全问题以及核废料处理问题不断引发公众争议。

相比核裂变,核聚变释放的能量是它的4倍,其消耗的燃料氘和氚,可以分别从海水中直接提取和通过人工合成的方式获得。它的产物既没有放射性,也不会有破坏臭氧层的二氧化碳,可以说,核聚变能几乎就是人类关于能源的终极梦想。

而找到核聚变能的正确打开方式,就是我们团队40年来一直努力在做的事。

太阳发生核聚变反应非常自然,而要实现人工受控核聚变却步履维艰。从上世纪70年代末团队开创者用俄罗斯退役的设施零起步开展超导工程研究,到21世纪的今天国际学术界感叹“中国创造了聚变研究的历史”。这其中,有老院士带领团队“没有条件创造条件也要上”的敢打敢拼,也有物理学家35年间20万次实验的执着与坚持;有团队培养的本土科学家数十年如一日的坚守和奋斗,也有海外学子不远万里奔赴团队的热切与渴望。

蜀山湖畔,我们用青春芳华守望追逐太阳的梦想,“甘于奉献、团结协作、锐意进取、争创一流”,先后建成并运行了四代核聚变实验装置,历时8年自主研制了世界上第一个全超导非圆截面托卡马克实验装置——东方超环EAST。

科学岛上,实验室里的泡面、折叠床,是青春向太阳奔跑的行囊。总控大厅里,东方超环突破百秒稳定运行,这世界第一的荣光背后,是三代聚变人跨越40年时空的初心不忘。电子温度1亿摄氏度运行,寄托着“人造太阳”改变世界的梦想。

心若向阳,万物生光。聚变之路,从来不会征途坦荡,这一路披荆斩棘,只因我们内心充满力量。EAST的世界领先让我们有了站在巨人肩膀上飞翔的渴望,成为全球规模最大、影响最为深远的国际热核聚变实验堆ITER计划中国工作组的重要成员,全面参与合肥综合性国家科学中心建设,发起推动中国聚变工程实验堆项目,我们一路向阳而生,从未忘记身为聚变人肩负的责任和担当。

打开门窗,外面的世界灯火闪亮,而我们选择与这座小岛相守相望,只愿世界上第一盏由核聚变能点亮的灯在中国闪耀。(口述:宋云涛 中科院等离子体物理研究所核聚变大科学工程创新团队负责人 整理:记者 贾学蕊)

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