人類面臨能源短缺的問題早已在人們的意料之中,聚變能源成為人類社會未來的理想能源,是最有希望徹底解決能源問題的根本出路之一。核聚變反應不產生溫室氣體及核廢料,原料可從海水中提取,幾乎取之不盡,不會危害環境。幾十年前,科學家們就開始琢磨著在地球上建一個像太陽一樣產生能量的裝置。為了實現這一夢想,全世界幾代科學家一直在奮鬥,中國工程院院士、哈爾濱工程大學船舶核動力專業82屆校友李建剛就是其中一位。
李建剛,等離子體物理學家,1982年畢業於哈爾濱工程大學船舶核動力專業。長期從事磁約束聚變研究,參與主持完成了EAST裝置工程設計和建設,主持EAST輔助加熱系統項目,攻克了一系列技術瓶頸,建成多項具有國際先進水平的工程實驗系統。負責開展高性能穩態託卡馬克實驗,解決許多重要科學技術問題,使我國高參數長脈衝等離子體的物理研究走在國際前列。積極倡議和推進我國參加國際熱核聚變實驗堆(ITER)計劃,負責等離子體所主要採購包重大工程的實施,為國際聚變研究作出重要貢獻。2015年當選中國工程院院士。
清晨,安徽合肥,蜀山湖畔,晨霧還未散去,科學島上一片寧靜。島上中科院合肥物質科學研究院等離子體物理研究所內(以下簡稱等離子體所),身著藍色工裝服研究員打開實驗室大門,開始了一天的研究。
國際熱核聚變實驗堆(ITER)計劃,由中國、歐盟、印度、日本、韓國、俄羅斯和美國等七方共同實施,目的是建立世界上第一個受控熱核聚變實驗反應堆,將&34;從夢想變為現實。中國作為七方成員之一,承擔了ITER裝置近10%的採購包,而中國任務中的73%由等離子體所承擔。
在合肥的科學島上,中國的&34;——&34;率先實現一億度的超高溫,實現了101.2秒穩態長脈衝高約束等離子體運行,在聚變這個全球競爭的科學頂峰攀登賽中,一直保持著領先。聚變的道路依然漫漫,無論目前的全超導託卡馬克核聚變實驗裝置(EAST)還是未來ITER都還不能發電,目前依然還不能說實現人類徹底掌握人造太陽的夢想。中國的目標,是點亮人類核聚變的第一盞燈。
從1998年&34;全超導託卡馬克裝置(EAST)正式立項,到2017年實現穩定的101.2秒穩態長脈衝高約束等離子體運行刷新世界紀錄,離不開等離子體所科學家們幾十年技術攻關的物理實驗研究。他們為了全人類的能源夢想,從上世紀60年代至今,數十年如一日,從青年、中年到暮年,奮鬥不息。
在合肥科學島上,每一步都充滿艱難、挑戰和創新。大學畢業來科學島,中國工程院院士李建剛一呆就是30多年。他說自己非常幸運,因為能把人類的夢想、科學家的興趣和國家的需求完美地結合在一起。&34;
2016年,由李建剛領銜的中國&34;東方超環物理實驗取得重大突破,首次實現電子溫度超過5000萬度,持續時間達102秒的等離子體放電。
李建剛曾說:&34;他希望世界上第一個聚變電站建在中國。
2016年,李建剛登上央視節目《開講啦》。
大科學裝置是一個國家核心科技競爭力、原始創新能力的重要代表,承載著科研人員對科學的終極探索願望,展示著科研人員的科學精神。大科學裝置發揮作用,需要通過長期的穩定運行和持續的科學技術活動才能實現,這背後往往是幾代人數十年的默默堅持;而其戰略性、基礎性以及前瞻性的貢獻是長期的,又往往讓那個奮鬥目標看起來遙不可及,這就需要參與科研人員的&34;來支撐。
聚變堆工作原理,圖片來源於李建剛
在EAST上耕耘的人,跨越幾代,但他們都有一個核聚變夢。為這個夢想而堅持,就是EAST科學精神的內核,在幾十年的奮鬥中,這份精神要麼是樂觀,要麼是奉獻,要麼是堅持。如用一個詞概括,那就是&34;。&34;已然成為每個人的信條。這些自稱&34;的中國聚變研究科學家,有著一個共同的夢想:被核聚變能點亮的第一隻燈泡一定要在中國。
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