揭秘丨中國(guó)加入“人造太陽(yáng)”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?qǐng)?bào) 　點(diǎn)擊量：評(píng)論 (0)

科學(xué)家們有個(gè)大膽的設(shè)想，要在法國(guó)設(shè)立一個(gè)核聚變實(shí)驗(yàn)堆，模仿太陽(yáng)制造能量的過(guò)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(guó)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(xiě)了封信”

核聚變中心研究員潘傳紅說(shuō)：“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(guó)加入ITER計(jì)劃，實(shí)際上包含了對(duì)它的設(shè)計(jì)技術(shù)的解讀與消化，以便用于我們國(guó)家未來(lái)的聚變能源的發(fā)展規(guī)劃，所以說(shuō)從這個(gè)意義上講我們是國(guó)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(xiě)了封信，提出了加入ITER計(jì)劃的建議，沒(méi)想到百忙當(dāng)中的國(guó)家領(lǐng)導(dǎo)人能夠及時(shí)回信，后來(lái)在國(guó)防科工委和國(guó)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(jiàn)，由國(guó)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(zhēng)議。

“加入的門(mén)檻是10%，10%差不多100億人民幣，當(dāng)時(shí)國(guó)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(duì)的聲音，認(rèn)為我們國(guó)家出這么多錢(qián)加入這么一個(gè)項(xiàng)目是不是值。”

科技部中國(guó)國(guó)際核聚變能源計(jì)劃執(zhí)行中心主任羅德隆說(shuō)，我國(guó)在參加ITER計(jì)劃談判期間，按照黨中央、國(guó)務(wù)院的要求，科技部、外交部、財(cái)政部、教育部、中科院、國(guó)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(guó)正式以平等伙伴身份加入了ITER計(jì)劃談判，中國(guó)人終于成為這一重要國(guó)際舞臺(tái)的平等一方。

2003到2006年的日歷上寫(xiě)滿艱難曲折的談判歷程

“2003到2006年的日歷上，寫(xiě)滿無(wú)數(shù)輪艱難曲折的談判歷程。”羅德隆說(shuō)，“因?yàn)檫@是我們國(guó)家第一次以平等的身份，就是從一開(kāi)始設(shè)計(jì)這些游戲規(guī)則的時(shí)候就介入進(jìn)去，對(duì)我們來(lái)說(shuō)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(guó)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(duì)我們來(lái)說(shuō)既有挑戰(zhàn)，同時(shí)也有非常大的收獲。”

多部門(mén)協(xié)同參與，全力支持ITER計(jì)劃實(shí)施

科技部作為我國(guó)ITER計(jì)劃的政府主管部門(mén)，在ITER《聯(lián)合實(shí)施協(xié)定》的框架內(nèi)，協(xié)調(diào)國(guó)內(nèi)相關(guān)資源，切實(shí)履行國(guó)際承諾，全面參與國(guó)際組織管理與ITER計(jì)劃實(shí)施。中方積極通過(guò)ITER理事會(huì)及其下設(shè)附屬機(jī)構(gòu)對(duì)ITER管理提出建議，在大是大非問(wèn)題上的原則立場(chǎng)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(guò)參與ITER計(jì)劃，有力提升了我國(guó)科技創(chuàng)新能力、國(guó)際項(xiàng)目管理能力和專(zhuān)業(yè)技術(shù)人才培養(yǎng)能力；我國(guó)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(zhǎng)足進(jìn)步，有些技術(shù)已經(jīng)成功實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。”萬(wàn)鋼表示，我國(guó)將繼續(xù)推動(dòng)ITER計(jì)劃的實(shí)施，不斷提升我國(guó)在核聚變能源領(lǐng)域的研發(fā)能力和技術(shù)水平，爭(zhēng)取在較短時(shí)間內(nèi)，加強(qiáng)國(guó)際合作，貢獻(xiàn)中國(guó)智慧，使我國(guó)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(guó)制造

自2008年以來(lái)，我國(guó)陸續(xù)承擔(dān)了18個(gè)采購(gòu)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(gòu)包研發(fā)制造過(guò)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(gòu)包2012年順利通過(guò)初步設(shè)計(jì)評(píng)審，2014年順利通過(guò)最終設(shè)計(jì)評(píng)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(guó)的設(shè)計(jì)方案。

全套磁體支撐系統(tǒng)采購(gòu)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(cè)試與評(píng)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(chǎng)、極向場(chǎng)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(guò)程中，實(shí)現(xiàn)了我國(guó)低溫超導(dǎo)股線100%國(guó)產(chǎn)化、產(chǎn)品質(zhì)量100%滿足要求，帶領(lǐng)我國(guó)超導(dǎo)線材研發(fā)能力和工業(yè)化生產(chǎn)能力達(dá)到國(guó)際一流水平。

中方承擔(dān)ITER裝置所有31套磁體饋線采購(gòu)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(gòu)包進(jìn)展順利，在國(guó)際上率先建成一套熱氦檢漏系統(tǒng)；校正場(chǎng)線圈采購(gòu)包全部由中方自主制造；無(wú)功補(bǔ)償采購(gòu)包一次性通過(guò)ITER組織的所有評(píng)審；脈沖高壓變電站材料采購(gòu)包成功完成了特種電力變壓器、大尺寸集成性電氣艙等國(guó)內(nèi)罕見(jiàn)設(shè)備的復(fù)雜制造和測(cè)試。

中國(guó)核聚變技術(shù)領(lǐng)跑世界

我國(guó)先后建成并升級(jí)改造了中國(guó)環(huán)流器二號(hào)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(wèn)題。

中國(guó)環(huán)流器二號(hào)A是我國(guó)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(lái)，在國(guó)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(wàn)度，是迄今國(guó)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(guó)環(huán)流器二號(hào)A在國(guó)內(nèi)首次實(shí)現(xiàn)了高約束模式運(yùn)行，使得我國(guó)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(guó)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(wàn)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(jí)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(guó)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(guó)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(guó)高校中唯一的中型托卡馬克裝置，中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)自行設(shè)計(jì)、自主建造了我國(guó)首臺(tái)大型反場(chǎng)箍縮磁約束聚變實(shí)驗(yàn)裝置。

經(jīng)過(guò)多年努力，我國(guó)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(cè)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(guó)在國(guó)際聚變界的影響力不斷增強(qiáng)。

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