揭秘丨中國加入“人造太陽”計(jì)劃十年親歷者披露當(dāng)年艱難談判歷程

2017-11-29 16:59:51 科技日報(bào) 　點(diǎn)擊量：評論 (0)

科學(xué)家們有個(gè)大膽的設(shè)想，要在法國設(shè)立一個(gè)核聚變實(shí)驗(yàn)堆，模仿太陽制造能量的過程——將氫同位素合并成氦，釋放出取之不竭的核能。這個(gè)聚變反應(yīng)堆叫國際熱核聚變實(shí)驗(yàn)堆（ITER），ITER裝置是一個(gè)超導(dǎo)托卡馬克聚變

“我鼓起勇氣，給江澤民同志寫了封信”

核聚變中心研究員潘傳紅說：“當(dāng)時(shí)的美、俄、日、歐四方，在十幾年時(shí)間內(nèi)，投入15億美元進(jìn)行設(shè)計(jì)。2001年完成了工程設(shè)計(jì)，中國加入ITER計(jì)劃，實(shí)際上包含了對它的設(shè)計(jì)技術(shù)的解讀與消化，以便用于我們國家未來的聚變能源的發(fā)展規(guī)劃，所以說從這個(gè)意義上講我們是國家利益極大化了，這是個(gè)非常好的時(shí)機(jī)，所以我鼓起勇氣，給江澤民同志寫了封信，提出了加入ITER計(jì)劃的建議，沒想到百忙當(dāng)中的國家領(lǐng)導(dǎo)人能夠及時(shí)回信，后來在國防科工委和國家科技部、自然基金委組織的研討會(huì)上，有個(gè)結(jié)論意見，由國家科技部牽頭做這個(gè)事情。”

投入100億元人民幣加入這個(gè)項(xiàng)目值不值？

然而當(dāng)時(shí)科研經(jīng)費(fèi)有限，是否以“平等伙伴”身份加入有爭議。

“加入的門檻是10%，10%差不多100億人民幣，當(dāng)時(shí)國家的整體的實(shí)力也并不強(qiáng)，科研的投入也不像現(xiàn)在，在當(dāng)時(shí)科研投入總的經(jīng)費(fèi)也不多，所以有很多反對的聲音，認(rèn)為我們國家出這么多錢加入這么一個(gè)項(xiàng)目是不是值。”

科技部中國國際核聚變能源計(jì)劃執(zhí)行中心主任羅德隆說，我國在參加ITER計(jì)劃談判期間，按照黨中央、國務(wù)院的要求，科技部、外交部、財(cái)政部、教育部、中科院、國家自然科學(xué)基金委、中核集團(tuán)公司等部委和單位還歷經(jīng)了多次論證，最終我國正式以平等伙伴身份加入了ITER計(jì)劃談判，中國人終于成為這一重要國際舞臺(tái)的平等一方。

2003到2006年的日歷上寫滿艱難曲折的談判歷程

“2003到2006年的日歷上，寫滿無數(shù)輪艱難曲折的談判歷程。”羅德隆說，“因?yàn)檫@是我們國家第一次以平等的身份，就是從一開始設(shè)計(jì)這些游戲規(guī)則的時(shí)候就介入進(jìn)去，對我們來說全是新的嘗試，所以每個(gè)組都是認(rèn)真地研究文件，認(rèn)真地考慮如何能夠最大化的保護(hù)我們的國家利益，在這個(gè)方面做了大量的工作，當(dāng)時(shí)每次談判以前全是加班加點(diǎn)，去討論這些議案，討論如何去制定高案低案，如何去把這個(gè)談判組織好、談好，這些對我們來說既有挑戰(zhàn)，同時(shí)也有非常大的收獲。”

多部門協(xié)同參與，全力支持ITER計(jì)劃實(shí)施

科技部作為我國ITER計(jì)劃的政府主管部門，在ITER《聯(lián)合實(shí)施協(xié)定》的框架內(nèi)，協(xié)調(diào)國內(nèi)相關(guān)資源，切實(shí)履行國際承諾，全面參與國際組織管理與ITER計(jì)劃實(shí)施。中方積極通過ITER理事會(huì)及其下設(shè)附屬機(jī)構(gòu)對ITER管理提出建議，在大是大非問題上的原則立場和態(tài)度多次成為決定ITER計(jì)劃如何向前發(fā)展的重要因素。

“通過參與ITER計(jì)劃，有力提升了我國科技創(chuàng)新能力、國際項(xiàng)目管理能力和專業(yè)技術(shù)人才培養(yǎng)能力；我國在材料科學(xué)、超導(dǎo)技術(shù)、精密加工等相關(guān)領(lǐng)域的研發(fā)能力和技術(shù)水平取得長足進(jìn)步，有些技術(shù)已經(jīng)成功實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。”萬鋼表示，我國將繼續(xù)推動(dòng)ITER計(jì)劃的實(shí)施，不斷提升我國在核聚變能源領(lǐng)域的研發(fā)能力和技術(shù)水平，爭取在較短時(shí)間內(nèi)，加強(qiáng)國際合作，貢獻(xiàn)中國智慧，使我國核聚變能源研究創(chuàng)新能力整體進(jìn)入世界前列。

新聞多看點(diǎn)ITER中的中國制造

自2008年以來，我國陸續(xù)承擔(dān)了18個(gè)采購包的制造任務(wù)，涵蓋了ITER裝置幾乎所有關(guān)鍵部件，由上百家科研院所、企業(yè)承擔(dān)。在ITER采購包研發(fā)制造過程中，取得了重大突破，解決了一系列聚變工程關(guān)鍵技術(shù)。

ITER電源采購包2012年順利通過初步設(shè)計(jì)評審，2014年順利通過最終設(shè)計(jì)評審。2008年中方指出ITER電源原設(shè)計(jì)方案存在設(shè)計(jì)風(fēng)險(xiǎn)和不安全性，并提出新的設(shè)計(jì)方案，最終被ITER組織批準(zhǔn)實(shí)施。目前ITER所有的電源方案，均采用中國的設(shè)計(jì)方案。

全套磁體支撐系統(tǒng)采購包由中方獨(dú)立建造，中方在建立極低溫材料力學(xué)認(rèn)證測試與評價(jià)體系、特殊環(huán)境焊接技術(shù)、特殊尺寸異形鍛件及緊固件等領(lǐng)域均實(shí)現(xiàn)了技術(shù)突破。

環(huán)向場、極向場導(dǎo)體是ITER裝置的核心關(guān)鍵部件之一，前者已于2015年圓滿完成。在實(shí)施過程中，實(shí)現(xiàn)了我國低溫超導(dǎo)股線100%國產(chǎn)化、產(chǎn)品質(zhì)量100%滿足要求，帶領(lǐng)我國超導(dǎo)線材研發(fā)能力和工業(yè)化生產(chǎn)能力達(dá)到國際一流水平。

中方承擔(dān)ITER裝置所有31套磁體饋線采購包的制造任務(wù)，首先產(chǎn)品已順利交付ITER組織；屏蔽塊采購包進(jìn)展順利，在國際上率先建成一套熱氦檢漏系統(tǒng)；校正場線圈采購包全部由中方自主制造；無功補(bǔ)償采購包一次性通過ITER組織的所有評審；脈沖高壓變電站材料采購包成功完成了特種電力變壓器、大尺寸集成性電氣艙等國內(nèi)罕見設(shè)備的復(fù)雜制造和測試。

中國核聚變技術(shù)領(lǐng)跑世界

我國先后建成并升級改造了中國環(huán)流器二號A和東方超環(huán)EAST，用于在近堆芯的高參數(shù)條件下研究等離子體的穩(wěn)態(tài)和先進(jìn)運(yùn)行，深入探索實(shí)現(xiàn)聚變能源的工程、物理問題。

中國環(huán)流器二號A是我國第一個(gè)帶偏濾器的大型托卡馬克聚變研究裝置。自裝置建成以來，在國內(nèi)實(shí)現(xiàn)了三步跨越：第一步，磁位形由限制器位形到偏濾器位形的跨越；第二步，等離子體電子溫度達(dá)5500萬度，是迄今國內(nèi)裝置達(dá)到的最高溫度；第三步，等離子體約束模式由低約束模式到高約束模式的跨越。尤其是2009年4月18日，中國環(huán)流器二號A在國內(nèi)首次實(shí)現(xiàn)了高約束模式運(yùn)行，使得我國成為繼美、日、歐之后第四個(gè)實(shí)現(xiàn)高約束模式運(yùn)行的國家。

東方超環(huán)（EAST）是世界上第一個(gè)“全超導(dǎo)非圓截面托卡馬克裝置”。2017年7月3日晚，EAST裝置在世界上首次實(shí)現(xiàn)了5000萬度等離子體持續(xù)放電101.2秒的高約束運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)了從30秒到60秒，再到百秒量級的跨越。再次創(chuàng)造了核聚變新的世界紀(jì)錄。這一里程碑性的重要突破，表明我國磁約束聚變研究在穩(wěn)態(tài)運(yùn)行的物理和工程方面繼續(xù)走在國際前沿。

核聚變實(shí)驗(yàn)室裝置也已進(jìn)入高校：華中科技大學(xué)的J-TEXT是全國高校中唯一的中型托卡馬克裝置，中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)自行設(shè)計(jì)、自主建造了我國首臺(tái)大型反場箍縮磁約束聚變實(shí)驗(yàn)裝置。

經(jīng)過多年努力，我國物理實(shí)驗(yàn)平臺(tái)建設(shè)能力和實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Χ即蠓嵘囗?xiàng)物理實(shí)驗(yàn)研究成果位于世界前位；消化吸收ITER關(guān)鍵技術(shù)，深入研究未承擔(dān)的部件制造任務(wù)相關(guān)技術(shù)，并在氚循環(huán)、等離子體控制、測試包層模塊（TBM）、核環(huán)境遙操作及模擬計(jì)算等領(lǐng)域都取得了很大進(jìn)展和突破，我國在國際聚變界的影響力不斷增強(qiáng)。

原標(biāo)題:中國加入國際“人造太陽”計(jì)劃十年親歷者披露艱難談判歷程