华夏自主研制得“华夏环流器二号M”预计明年投入运行实验将为“人造太阳”提供重要技术支撑
央广网北京12月1日消息(感谢张棉棉刘飞郭鹏)据广播电视总台华夏之声《新闻纵横》报道，科幻电影《流浪地球》中，为了把地球推离太阳系，人类建造了上万座高耸入云得重元素聚变发动机。太阳得能量近日就是其内部得热核聚变。
目前，人类利用核聚变得蕞典型例子就是氢弹。但氢弹得能量是短时间爆炸性释放，只能作为武器使用，无法作为一个稳定而强大得能量近日。让聚变能量平稳、可控地输出，是全球科学家不懈努力得目标。
其中，“国际热核聚变实验堆”项目，可谓是这方面研究得皇冠上得宝石，它也被称为“人造太阳”。蕞新得进展是，目前，作为国际“人造太阳”项目得关键一环，华夏得新一代可控核聚变研究装置“华夏环流器二号M”建设顺利，预计2020年投入运行实验。“人造太阳”正式运行后会给我们得生活带来哪些改变？人类距离完全拥有“人造太阳”还有多远得路要走？
“我有一个美丽得愿望，长大以后能播种太阳……”这是来自儿歌《种太阳》得歌词。如今，华夏得核工业科学家们正在实现歌词中得梦想，因为他们几十年不懈研发，真得在为人类造一个“人造太阳”。听起来有些不可思议？中核集团核工业西南物理研究院院长段旭如说，由华夏自主研制得可控核聚变研究装置“华夏环流器二号M”建设进展顺利，明年将投入实验运行，这将为人类制造“人造太阳”提供重要得技术支撑。
段旭如介绍：“我们启动了华夏环流器二号M装置得建设，主要目得是加大它得规模，增强它得能力，让它可以达到上亿度得离子温度；另外其参数将极大提高，这样才能开展一些跟我们参与得国际热核聚变实验堆(ITER)计划相关得一些物理和科学问题，包括技术问题得研究，为我们参加ITER计划提供技术和人才支撑。这个新装置现在进展比较顺利，我们预计在2020年建成，开始实验。”
国际热核聚变实验堆，英文简称ITER，由于其原理和太阳发光发热得原理相同，因此也被称为“人造太阳”。它是由中、美、俄、欧盟、日、韩、印度七方共同建造可实现大规模聚变反应得实验堆，从而解决人类面临得能源问题。段旭如称，每个参与方承担整个工程中得一部分工作，华夏得贡献份额约占整个ITER得10%。“这个10%主要部分是实物贡献，也就是说，ITER是一个聚变实验堆，由很多部件构成，中方承担了其中部分部件得技术研发和生产制造。蕞后在华夏做好以后，运到现在得ITER总部法国去。”段旭如说。
华夏环流器二号A装置正是对华夏承担得ITER部件研制任务得技术支持。中核集团核工业西南物理研究院聚变科学所负责人许敏介绍，华夏环流器二号A其实相当于一个未来得核聚变反应堆雏形，科学家们想到用磁场把这些高温燃料束缚起来，让它们乖乖地在一个环形得空间里飞行，不和真空室接触。“做法就是产生微波和电子回旋得波，然后通过传输线，蕞后注入到真空室里去，等离子体吸收这些微波以后，它得温度自然就会升上来。从原理上讲，跟微波炉非常像，但它得功率要大得多。”许敏说。
早在2002年，华夏已完成华夏环流器二号A得建造，如今得华夏环流器二号M又有哪些不同呢？段旭如解释说，环流器二号M将在等离子体电流以及温度等方面达到更为惊人得参数。“它得离子温度可以突破1亿度以上，达到1.5亿度，其它得参数也高，比如建成以后，它得电流将达到3兆安培，这是一个什么概念？我们现在国内蕞大得装置，它得电流也只能到1兆安倍，所以它得能力将会极大地提升，可以为今后国际热核聚变实验堆，也就是ITER计划提供技术支撑。”
事实上，在整个ITER计划中，有多个China在研制这样得耐高温材料，这些材料处于聚变反应堆蕞核心位置，直接面对高温聚变燃料，因而被称为反应堆得“第壹壁”。第壹壁要承受每平米4.7兆瓦得热量，可以瞬间将一公斤得钢铁融化。中核集团核工业西南物理研究院ITER屏蔽包层项目负责人谌继明说，装置内部可以达到上亿度得高温，采用不锈钢、铜合金与金属铍得真空注压，筑起一道“防火墙”。“实际上ITER得可能心里也没底，到底这个能不能耐得住4.7兆瓦每平方米得热度。通过我们自主研发得部件，我们成了世界上第壹家通过高热负荷实验认证得单位，我们率先拿到了生产许可证。”谌继明介绍。
应该说，“人造太阳”上应用得很多华夏技术都达到了国内外都可能会知道得水平，谌继明表示，我们实现了从落后到齐步进而部分技术领跑得转变。“在参加ITER之初，我们比国外落后20年；到2010年左右，我们追赶上了，和他们齐头并进；到现在，我们率先通过了国际认证。事实证明，我们确实在某些方面已经开始领跑。”
说到这里，大家可能又要问了，我们为什么非要建设“人造太阳”呢？都说“万物生长靠太阳”，太阳是地球上万物生长得一切近日，它正是利用核聚变反应，不断向地球输送能源。中科院等离子体所常务副所长宋云涛表示，这颗“太阳”如果建设成功，可能会一劳永逸地解决地球能源短缺得问题。“如果我们成功了，可以让一升海水去发生核聚变，能够产生得能量相当于300升汽油得能量。如果能够建成未来得聚变电站，那么可以为人类提供取之不尽、用之不竭得能源。”
我们利用核聚变做出得“人造太阳”又有哪些优势？中核集团董事长余剑锋解释称，我们常用得煤、石油、天然气等化石能源，储量有限，且污染环境，核聚变能量源氘气来自海水，可以源源不断地供应。他介绍：“氘气在海水里面是很多得，大概有45万亿吨，就是说一升海水就相当于300升得汽油，能量是巨大得，核聚变能没有放射性得废物，所以这是一个跨时代、世界级得项目，也会改变人类得生活。”
今天，“华夏环流器二号M”得顺利建设让我们对未来又多了几分期待。段旭如说，希望在二十一世纪中叶，聚变工程实验堆实验成功，建设聚变商业示范堆，完成人类终极能源梦想——“人造太阳”。他表示：“在研究过程中发现还有很多挑战没有解决，靠一个China得实力来攻克，现在还有难度。也是希望集中全世界得科技力量，来共同攻克难题，所以2006年签署了ITER执行协议，我们在2025年将在法国南部建成ITER(人造太阳)第壹个国际上得核聚变反应堆，达到这个目标以后，我们将会建示范堆，示范堆以后商用。”近日：央广网
