川观新闻记者 徐莉莎 摄影 杨树

作为四川推进创新驱动发展、深化与央企军工集团合作的重要抓手,政府工作报告中提到,要推动国际核聚变科学中心落户。

“没想到这件事这么快就写进政府工作报告!”在今年省两会上,省政协委员刘永说,足见四川省对这个平台的重视。

刘永是我国核聚变领域的著名科学家,中核集团战略咨询委委员,曾任核工业西南物理研究院(核西物院)的院长。据他介绍,国际核聚变科学中心由国家有关部委和四川省共同提出,主要依托核西物院和中国工程物理研究院两家在川单位,在积极争取平台落地四川。

就在元旦前,四川省还在和国家相关部委对接。让他没想到的是,四川以写入政府工作报告的形式来推动,可见其决心。

可控核聚变,就是我们通常所说的“人造太阳”。由于其研究基础性强、难度大,目前该领域的科研国际合作十分紧密。

四川在该领域有着坚实的基础。核西物院是我国最早的核聚变研究单位,作为专门从事“人造太阳”研究的科研机构,过去的几十年里,相继建成了多个不同类型的装置,深度参与国际热核聚变实验堆(ITER)合作项目,同时带动一大批在川企业参与其中,让“人造太阳”闪耀着四川光芒。

此外,中国工程物理研究院也在核聚变领域的另一技术路线持续探索。今年的政府工作报告中首次提到的电磁驱动聚变原型装置建设,就是其研究方向之一。

刘永表示,四川前瞻性布局国际核聚变科学中心,通过现有平台或增量平台,集成四川在核聚变领域的人才、硬件、技术优势;一定程度上能成为核聚变领域的人才洼地,吸引更多国际顶尖人才。

去年12月4日14时02分,新一代“人造太阳”装置——中国环流器二号M装置(HL-2M)在成都建成并实现首次放电。刘永是这个项目的负责人。

HL-2M建成放电后还有哪些工作?刘永说,环流器是核聚变反应堆的核心,但不能代表全部。环流器建成放电还只是第一步。相当于汽车发动机下线,要让整车上路,还需要匹配相应的部件,需要一段时间的磨合,不断提升其性能指标。

据了解,核西物院目前已围绕核聚变反应堆关键核心技术、技术验证,在天府新区布局新的科研平台。

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支撑人类社会发展的能量来自太阳,太阳的能量则来自核聚变。质量小的原子在一定条件下(如超高温和高压),会发生原子核互相聚合作用,原子核的变化往往伴随巨大的能量释放。如果人类可以掌控这种反应,就意味着世世代代将拥有无限的、清洁的能源。因此,从上世纪50年代开始,中国就一直致力于打造“人造太阳”。

这一过程并不容易。要实现可控核聚变反应,必须满足三个苛刻条件:一是温度要足够高,使燃料变成超过1亿摄氏度的等离子体;二是密度要足够高,这样两原子核发生碰撞的概率就大;三是等离子体在有限的空间里被约束足够长时间。

为了达到这三个条件,目前,国际上大多数国家都采取建造托卡马克装置的形式。这是一种利用磁约束来实现受控核聚变的环形容器。它的中央是一个环形的真空室,外面缠绕着线圈。在通电时,托卡马克内部会产生巨大的螺旋形磁场,将其中的等离子体加热到很高的温度,以达到核聚变的目的。

多年来,我国已建成中国环流器—号、二号装置、“东方超环”等一批大科学装置,掌握了“人造太阳”的部分关键技术,但离让聚变反应持续可控的目标仍有不小的差距。事实上,这对世界各国来说都是个巨大的挑战。

1985年,国际热核聚变实验堆(ITER) 计划被推出,集全世界力量攻克难关。该计划吸引了中国、欧盟、印度、日本、韩国、俄罗斯和美国七方参与,是当今世界最大的科学工程之一,也是我国第一次以全权、平等伙伴身份参加的大型国际科技合作项目。