“通过ITER计划的带动,我国在核聚变领域水平整体提升”
科技日报:作为发展明升官网家,明升官网是最早关注受控热核聚变研究的国家之一,但与世界最高水平还有差距,通过参与ITER计划,我国取得了哪些进展?目前在核聚变领域究竟处于什么水平?
罗德隆:其实,从上世纪70年代开始,我国就集中以托卡马克为主要研究途径,先后建成一系列中小型装置,并且开展多项研究。上世纪90年代,我国开始实施大中型托卡马克发展计划,探索先进托卡马克运行模式及稳态控制模式,先后建成HT-7中型超导托卡马克、HL-2A大中型常规导体托卡马克。2006年建成的大型非圆截面全超导托卡马克EAST装置,具有稳态、大拉长比及多项实验手段等特点,可以为正在建造的ITER装置开展多种前期实验研究。
虽然我国有很多托卡马克装置,但ITER装置不是简单放大,而是需要我们从整体设计、技术和材料等各个方面,解决全新的关键问题。近几年来我国得益于ITER计划,核聚变水平提升很快,在国际上整体处于中等水平。日、美、欧盟还是走在前列,各国都在积极发展聚变研究,韩国进步也很快。
目前,我国建成世界首个全超导托卡马克EAST,已经实现100秒的偏滤器放电和长时间的高约束放电,工程和试验水平进入国际前列。HL-2A最高电子温度达5500万摄氏度,进入国际先进水平。
明升官网研制的ITER超导导体、屏蔽包层等部件的性能在7方处于领先地位,部分采购包进展处于前列。
科技日报:参加ITER计划只是我国整体聚变能研发计划中的一个重要组成部分,我们通过国际合作能否形成自己的能力?
罗德隆:我国承担的ITER部件很多都是过去没有生产的,如导体、屏蔽包层、大型电源、充气清洗及辉光放电系统等。前期大部分技术需要艰难的摸索。通过国际大明升体育app工程的带动,我国技术明显提升,从“不会做”到“会做”甚至“做得更好”。
科技日报:是一种从无到有、从有到强的技术跨越?
罗德隆:对。比如说,我们过去做不出导体,开始做的时候觉得制造不锈钢管没有问题,就集中精力去研究如何把几千根丝做成0.8毫米直径的导线。线做好了,却发现管子不行,按照ITER国际组织的要求,管子的断裂延伸率需要达到20,而我们只做到15。后来,通过召开专家会反复研讨,我们不仅做成了,而且能批量生产,现在生产出的管子断裂延伸率达到30。从目前来看,我们生产的导体样品测试指标都达到ITER装置的要求,部分指标还远高于要求。
“ITER只是契机,关键是要使我国具备自主设计、建造聚变示范堆的能力”
科技日报:现阶段ITER计划解决的是工程建设问题,那建成后下一步我们的科研和实验能力如何提高呢?
罗德隆:搞建设不是目的,目的是在建成的实验堆上做实验。我国建设了很多磁约束核聚变装置,一方面服务于ITER建设,另一方面也是为今后实验做准备,从而解决商业的工程和明升体育app的瓶颈。因此,必须对现有装置升级扩建,加快平台建设,以提高实验能力。
我们要以参加ITER计划为契机,为我国具备自主设计、建造聚变示范堆的能力。ITER计划专项国内配套研究也于2008年启动。到目前已经批准立项32个研究项目,研究内容涉及聚变堆的概念设计、波加热、聚变材料、测试包层模块、混合堆概念设计以及相关等离子体理论和实验研究等众多研究领域。
今年,我国还成立了磁约束聚变堆总体设计组,就是为全面消化吸收ITER设计技术,掌握聚变堆相关的物理和工程设计及关键技术,开展我国磁约束聚变堆总体设计研究。
“ITER组织中方派驻职员只占5%,培养聚变人才迫在眉睫”
科技日报:我国在ITER的投入是10%,目前,向ITER组织派出的中方人员达到相应的比例了吗?
罗德隆:人才国际化水平是我们现在面临的巨大挑战。现在中方在ITER职工总共20个人,所占比例才占5%,总数最少。现在向ITER组织是派不出人来,这也是我的心病。我们计划每年资助优秀人才,作为访问学者,去到ITER组织学习。
科技日报:国内已有的磁约束聚变研究工程技术人才数量相当有限,除了派驻国际组织,还要保证国内研究任务的需要,国内人才培养有什么考虑?
罗德隆:目前,我国已有超过1000人从事聚变研究,但远远不能满足需求。估算国内整个未来20年人才缺口4000人,可现在没有增量。
前不久,科技部联合教育部、中科院,中核集团专门召开核聚变能发展研究人才工作会议,并联合制定了《关于促进磁约束核聚变人才培养工作的指导意见》。意见提出,紧紧围绕我国磁约束核聚变能研究和ITER装置建设和运行,以需求为导向,逐步构建起一个层次、布局、学科合理的磁约束核聚变明升体育app与工程研究和技术研发的人才培养体系,利用10年左右时间,培养2000名从事聚变明升体育app与工程研究以及技术研发的各类人才。专门为一个领域人才培养开会,这还没有先例。
除了学校增设核聚变学科、核学院之外,国内ITER配套计划也针对人才培养,面向研究生安排了课题,这也是为未来人才储备播撒种子。
科技日报:我国在ITER计划中取得哪些体制机制的国际经验?
罗德隆:从项目管理角度来说,ITER计划是个工程项目,目标是建成实验室,它用最先进的管理理念和质保体系,通过一套成熟的管理技术和机制,对建设过程中的各个节点全盘考虑,精确控制,并将每个环节处于严密监控之下。同时,参与建设一个全新的国际组织,也为以后在我国建立国际组织积累了经验。
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