合肥“科學(xué)島”上的超導(dǎo)托卡馬克核聚變裝置。
羅家融在EAST實驗裝置前。
一個旨在最終解決人類能源問題的宏大計劃正在推進當(dāng)中，中國在其間已經(jīng)擔(dān)當(dāng)重要角色。
這一計劃的正式名稱是國際熱核聚變實驗堆項目（簡稱“ITER”），俗稱“人造太陽”計劃?；诤司圩兎磻?yīng)堆的聚變電站是解決人類未來能源問題的一個希望?！?/p>
科學(xué)家設(shè)想，核聚變產(chǎn)生的能源能夠走入尋常百姓家，人類一開燈，就是核聚變產(chǎn)生的電力?！?/p>
中國在這一研究領(lǐng)域已經(jīng)進入了國際先進水平。1月13日，胡錦濤總書記來到位于安徽合肥的中國科學(xué)院等離子體物理研究所，詳細了解這里的超導(dǎo)托卡馬克核聚變實驗裝置的有關(guān)科技問題?！?/p>
“人造太陽”計劃離真正的商業(yè)運行有多遠？在能源危機日趨嚴(yán)重的今天，核聚變研究對于終極解決人類能源問題有何意義？近日，本報記者來到合肥“科學(xué)島”進行采訪?！?/p>
文/圖 本報特派記者曾向榮
近日，ITER項目即將在法國動工的消息，讓“人造太陽”計劃進入公眾視野。位于安徽省合肥市西部的“科學(xué)島”，吸引了眾多關(guān)注者的目光?！?/p>
人造太陽
核聚變裝置工作原理和太陽工作原理相似，能量能轉(zhuǎn)化為電能
“科學(xué)島”是中國核聚變研究的重要基地，世界上第一臺全超導(dǎo)托卡馬克核聚變（EAST）實驗裝置就是在這個島上研制成功的?！?/p>
一年多以前，中國科學(xué)院等離子體物理研究所歷時8年研究開發(fā)的EAST實驗裝置首次成功試驗。通過這一裝置，科學(xué)家能夠?qū)κ芸睾司圩冮_展探索性的實驗研究，從而為未來穩(wěn)定、安全、高效的商業(yè)核聚變堆提供物理和工程技術(shù)基礎(chǔ)?！?/p>
EAST超導(dǎo)托卡馬克運行總負責(zé)人、東華大學(xué)教授羅家融解釋說：“從能量概念的角度，這個裝置被形象地稱為人造太陽。太陽是一個巨大的發(fā)光體，同時釋放出大量能量。核聚變裝置就是要模仿太陽的環(huán)境，使之產(chǎn)生核聚變反應(yīng)，產(chǎn)生中子，然后釋放出能量?！薄?/p>
核聚變裝置的工作原理和太陽有著異曲同工之妙。太陽巨大的能量來自核聚變反應(yīng)。在太陽的中心，溫度高達2000萬攝氏度，在高溫高壓條件下，氫原子核聚變成氦原子核，并釋放出大量能量。
科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，在人類比較了解的聚變反應(yīng)中，氫的兩種同位素氘和氚的聚變效率最高，氘和氚結(jié)合變成氦，同時能釋放出巨大的能量。這些能量在轉(zhuǎn)化后，可以成為電能等各種能量。這就是人造太陽的原理?！?/p>
但“人造太陽”并非高高懸掛在空中，而且EAST實驗裝置與真正的人造太陽相差甚遠。EAST實驗裝置的核心部件是一個高12米、重400多噸的落地圓柱體大容器，它被安置在一棟封閉的建筑物內(nèi)。
昂貴設(shè)備
建成花了3.2億元，外圍裝備花了1.95億元，每年需要3600萬元運行費
1月17日，記者走進EAST實驗大廳，工作人員正在忙碌著。幾天前，胡錦濤總書記來到這里，詳細了解超導(dǎo)托卡馬克核聚變實驗裝置的科技問題?！?/p>
記者在現(xiàn)場看到，“人造太陽”實驗裝置的核心部件是一個巨大的容器。在這個大容器的附近，放置著一些輔助設(shè)備。“幾年后如果你再來，你會看到在核心部件的旁邊，鋪滿了各種各樣的外圍設(shè)備?！绷_家融說?！?/p>
羅家融告訴記者，這個實驗大廳于2001年開始建造，包括設(shè)備所在的大樓在內(nèi)，共耗費了5年的建造時間。大樓的頂層和天花板都澆注了水泥，在頂層和天花板的水泥之間，灌注了1米深的水。“水是用來防范中子輻射的，它吸收中子輻射特別快。”羅家融解釋說。而在大廳的下方，還有4米深的地下室?！?/p>
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