用核聚变拯救人类能源危机,中国是希望之光吗( 三 )

用核聚变拯救人类能源危机,中国是希望之光吗
然而这跟世界先进水平还有一些差距 。一个偶然的机会 , 让中国的托卡马克有了飞跃的机遇 。苏联解体后 , 经济陷入困境 , 没钱去维护一台名为T-7的托卡马克 , 拆了又怪可惜的 。 既然是关系到全人类的事业 , “送”给别国是一种不错的选择 。 但送给欧美诸强又不甘心 。于是就想到了中国 。 莫斯科的库尔恰托夫研究所给中国写信 , 表示愿意赠送超导托克马克装置T-7 , 而苏联研制的第一个托卡马克 , 名叫T-1 , 所以T-7可谓根正苗红 。其实名曰赠送 , 中国也没白拿 , 而是用了价值400万的皮毛、瓷器和家具等物资 , 换来了一台价值1800万卢布的托卡马克 , 简直赚翻了 。后来呢?后来发生的事情我猜你肯定也能猜到 , 中国的核聚变事业开始起飞 。经过不断的拆解和改造 , 在T-7的基础上 , 中国科学院等离子体物理研究所于1994年建成了HT-7超导托卡马克 , 也就是“合肥超环” 。 中国掌握了超导托卡马克技术 , 成为了继俄罗斯、日本和法国之后 , 世界上第四个拥有此类装置的国家 。在HT-7上 , 中国科学家做了很多实验 。 一系列的实验结果表明 , HT-7成为继法国Toresupra装置之后 , 世界上仅有的两个可进行高参数稳态条件下等离子体物理研究的国际合作平台之一 。 2008年3月21日凌晨 , HT-7连续重复实现了长达400秒的等离子体放电 , 电子温度1200万度 , 打破了法国保持的记录专业术语看不懂?其实你不用懂 , 只要知道合肥超环很牛就行了 。更关键的是 , HT-7为中国造就了一大批优秀工程技术、科研和管理人才 , 也为中国聚变研究事业的持续发展奠定了坚实的人才基础 。用核聚变拯救人类能源危机,中国是希望之光吗
合肥超环的建造过程中 , 很多零部件还需从俄罗斯进口 , 很多时候还需要俄罗斯专家来检修 , 核心技术并没有百分之百实现国产化 。有一次 , 请来一位俄罗斯专家 , 下午5点多乘飞机抵达 , 那位专家先是要吃饭、要喝酒 , 后来又说累了要休息 , 全所上下几百人就眼睁睁地等着他休息好 。 从那时起 , 等离子体物理研究所就下定决心 , 最关键的技术部分 , 一定要百分之百国产化 。兔子的潜力你们懂的 。 又过了10年 , 也就是2009年 , 世界上首个全超导非圆截面托卡马克核聚变实验装置(EAST)首轮物理放电实验取得成功 , 标志着我国站在了世界核聚变研究的前端 。EAST又被称为“东方超环” , 绝大部分零部件都实现了国产化 , 并且关键的技术部分实现了百分之百国产 。用核聚变拯救人类能源危机,中国是希望之光吗
随着中国的聚变事业开始走向国际舞台 , 国际热核聚变实验堆项目也开始找上了中国 。2002年 , 欧盟、日本、俄罗斯经过协商 , 欢迎中国加入 。 曾于1999年退出的美国看到中国都加入了 , 于是也宣布重新加入 , 韩国和印度也被拉了进来 。商议的最终结果是 , 欧盟承担45%的建造任务 , 其余六国分别承担9% , 总投资100亿欧元 , 要建造世界第一个真正意义上的人造太阳 。 计划用10年时间建造反应堆 , 然后用20年的时间运行实验 , 最后5年用以拆除设备 。计划得很好 , 但实际执行起来却麻烦不断 。 首先是在选址问题上出现了严重的分歧 , 日本、法国、西班牙、加拿大都想把这一项目拉到自己国内 。 后来 , 西班牙、加拿大实力不够先后出局 。就剩下了法国和日本就实验堆的选址问题争执不下 。 法国希望建在本国的卡达拉舍 , 而日本则希望建在自己的青森县六所村 。其它成员国都根据自己的利益各有支持 , 美国、韩国支持日本 , 欧盟、俄罗斯支持法国 。俄罗斯支持法国除了有欧洲地缘政治的关系之外 , 更主要是在很多国际问题上俄罗斯和法国立场相近 , 美韩和日本是同盟关系 , 美国在伊拉克等问题上与法国很“不愉快” , 而日本则旗帜鲜明地与美国站在一起 。关键的一票就拿捏在了中国手里 。 为了拉拢中国 , 日本曾私下承诺 , 如果中国支持日本 , 项目建成后 , 日本将出让10%的高层职位 。但中国最后还是从实事求是出发 , 出于安全考虑表示支持法国 , 因为日本存在地震和海啸问题 。 一旦出现地震摧毁ITER的情况 , 各国所有的努力都会功亏一篑 。所以ITER最终建在了法国的卡达拉舍 。4希望在中国然而 , 从2006年七方签订协议到现在 , 14年过去了 , 国际热核聚变实验堆还没有建成 , 更别提实验了 。由于工程量巨大 , 困难超出预期 , 各国的利益诉求也不一样 , 互相扯皮 , 导致工期一拖再拖 。 但中国却总是能按时保质保量地完成自己的任务 。用核聚变拯救人类能源危机,中国是希望之光吗
▲ITER的建设 。2019年9月 , 在中核集团的牵头下 , 成立了的中法联合体 , 并与ITER组织签订了托卡马克主机TAC-1安装标段工程合同 , 也就是说 , 实验堆的核心部件的安装都交给了中国 。 之后 , 工厂建设的速度立马加快 。 作为该标段的第一个重要工程节点 , 今年5月 , 中国完成了杜瓦底座(托卡马克装置压力容器的底座)的吊装工作 , 这个1200吨的底座 , 等同于大楼的地基 , 托卡马克的所有重要设备 , 都要放在上面 。就在前不久 , 国际热核聚变实验堆最后的工程安装也正式启动 , 距离建造完成只是时间问题 。 ITER组织总干事贝尔纳·比戈在启动仪式发布会上说 , 中国以快速的工程反应和科研进步 , 成为各合作方中兑现国际承诺的典范 。从一无所有 , 到后来居上 , 并担负起身为一个大国的责任 , 中国用了50多年的时间 。有人会问 , 我们为什么要倾尽全力去参与这样一个看似虚无缥缈的项目?因为中国对核聚变发电的需求比任何一个国家都急迫 。我国是一个能源大国 , 在本世纪内每年的能耗都将是数十亿吨标煤 。 由于条件限制 , 在长时间内我国能源生产都将以煤为主 , 所占比例高达70% 。 考虑到我国社会经济的长期可持续发展 , 我们必须尽快用可靠的非化石能源(如核裂变或核聚变能、太阳能、水能等)来取代大部分煤或石油的消耗 。


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