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发布日期:2019年06月12日
那些“种太阳”的年轻人
——记中科院核聚变大科学工程创新团队

  一轮科学的“红日”正在冉冉升起。位于安徽合肥的科学岛上,“人造太阳”——全超导托卡马克核聚变实验装置至今保持着同行业的世界纪录,实现了101.2秒稳态长脉冲高约束等离子体运行。 

  播种“小太阳”的是中科院合肥物质研究院等离子体所核聚变大科学工程创新团队。40年来,该团队一代代青年研究者不懈奋斗,建成并运行了多个国之重器,自主发展68项关键核心技术,建成20个国际先进的平台和系统,先后两次获得国家科技进步奖,今年他们荣获第23届“中国青年五四奖章集体”称号。

  砥砺奋斗,锤炼科学精神

  初夏6月,“人造太阳”正在进行新一轮的实验,中科院等离子体所常务副所长宋云涛望着这个高11米、直径4米、重达400吨的科学装置,感慨良多。入所25年的他,见证着这枚“东方超环”从无到有,更见证着“甘于奉献、团结协作、锐意进取、争创一流”的大科学文化精神沉淀。 

  “人造太阳”是要在地球上模拟太阳的原理,用一个强磁场打造一个“磁笼子”,把上亿摄氏度的高温等离子体约束起来,让它实现核聚变反应,提供新的能量来源。“每一次技术攻关,都让这个青年团队成长。”宋云涛说。 

  超导材料是实现稳定强磁场环境的关键,这其中超导电缆技术一度“卡脖子”。一根电缆既要保证压缩比,又要拥有一定的空隙率,让其中1000余根毫米级的超导线既发挥作用,又不折断,这曾让应用超导工程技术研究室副主任秦经刚这个80后犯愁:“当年请外国专家过来也解决不了断线问题,急得饭都吃不下。” 

  试了无数种方案,团队最终做到100%不断线。“如今中国制造的超导电缆被用在国际热核聚变实验堆(ITER)中,超导材料从原先年产几公斤到现在年产达到百万吨的量级,并且已经实现了国际输出。”秦经刚说。 

  作为一名年轻的“老师傅”,“人造太阳”上成千上万条焊缝见证着焊接工吴祥明的成长。每一次实验对他都是挑战,他要根据每次的实验要求“量体裁衣”。常常遇到焊接处空间狭窄,肉眼无法看到焊口,让他练成了对着镜子焊接的绝活。

  “聚”在一起,贡献中国智慧

  种太阳的青年来自五湖四海,因为核聚变的巨大“磁场”,“聚”在了一起,持续贡献着中国智慧。 

  1983年出生的香港青年叶孜崇对祖国的了解曾经只局限于对岸的深圳,而如今是他在合肥科学岛安家的第三年,在同事看来,他的普通话愈加标准。2016年末,已在美国工作的他向等离子体所发了第一封求职邮件。“祖国的核聚变技术发展飞速,让我找到了在国外未曾有过的契合点。”叶孜崇告诉记者,他越来越有信心从事更多的核聚变研究。 

  85后江西青年彭学兵2006年第一次来等离子体所实习,他没想到13年后,这个曾经让他震撼的“人造太阳”成为自己生活的一部分,更将成为一项终生的事业。2年前他从所里应聘ITER的机械工程师,在位于法国南部海港城市马赛以北约80公里处的圣保罗-莱迪朗斯小镇ITER组织总部从事涉核研究,今年6月他提前辞职回到科学岛上,“科技报国是我们青年科研人员的时代使命,我觉得我准备好了”。 

  这个团队的确有这样的自信。宋云涛告诉记者,过去所里都是把科研人员送出国深造,如今越来越多外国研究者来到科学岛上“取经”。据介绍,这支核聚变团队作为中国主要单位之一参加ITER计划,承担的科研任务100%国产化,质量和进度位居ITER七方30余个国家前列。团队开展“以我为主”的国际合作,成立国际聚变能联合研究中心,已与欧美俄等30个国家和地区建立合作交流关系。

  不懈追梦,期待为国“点灯”

  30秒、60秒、101.2秒……“人造太阳”实现的这些以秒为单位的进步都是实现人类梦想的坚实一步。作为每次实验的总控,要钻到真空室里做调测的钱金平相信,“人造太阳”潜能无限,“聚变研究的衍生和伴随技术正在改变我们的生活”。 

  比如超导、电源、低温等关键聚变工程技术。合肥的地铁用上了他们研发的等离子体空气净化器,“质子刀”正成为一项重要的癌症治疗选择。此外,等离子体深空推进、14T核磁共振等方面的应用正在开展。 

  “妈妈,你们太厉害了,把太阳搬到地球上来了”,6岁女儿奶声奶气的“点赞”曾让37岁的团队成员张洋无比激动。“孩子有想象力,而我们正年轻,有的是时间圆梦。”张洋说。 

  记者在“人造太阳”的控制大厅看到,电子屏幕的最上方显示着一串数字85942,这是从2006年至今的实验放电次数。“或许某一天有一盏灯泡会被核聚变能点亮,而这盏灯泡一定要在中国!”一位“种太阳”的青年说。 新华社合肥6月11日电