ITER堪称人类历史最大的科学合作项目,践行国际承诺“中国智慧”贡献良多
人类历史上最大的科学合作项目是什么?今天召开的2023浦江创新论坛全体大会报告上,国际热核聚变实验堆(ITER)计划总干事彼得罗·巴拉巴斯基表示,ITER项目堪称人类历史上科学合作项目规模之最,该项目参加的国家人口占全球人口50%。作为全球前所未有的人类科技工程,通力合作在科技创新中有至关重要作用。ITER计划近10年的发展中,中国智慧与力量的贡献不可小觑。
彼得罗·巴拉巴斯基讲解大会报告。 赖新琳 摄
什么是核聚变?彼得罗·巴拉巴斯基形象比喻:核聚变是一种释放巨大能量的过程,类似于太阳内部的能源产生机制。与“核裂变”不同,核聚变反应所需的燃料是氢,不涉及使用放射性物质,因此核聚变成为一种潜在的清洁、可持续的能源来源。
当今世界规模最大、影响最深远的“国际大科学”工程,是如何诞生的?专家追溯历史,早在1985年,美国、前苏联领导人携手倡议,后在国际原子能机构IAEA支持下,前苏联、美国、欧盟、日本于1988年设计概念,历经13年投入约15亿美元于1998年完成工程设计基础上,并于2001年完成最终设计报告。
2006年,中国、欧盟、印度、日本、韩国、俄罗斯、美国等正式签署ITER协定并于2007年成立ITER国际组织实施计划。整个ITER计划分为建造期、运行期、去活化期和退役期四个阶段,根据ITER协定约定期限为35年,总投资超过100亿欧元。
ITER计划具体如何开展?专家解释:ITER装置是一个能产生大规模核聚变反应的超导托卡马克。超导磁体将产生5.3特斯拉的环向强磁场、并激励15兆安的等离子体电流,以约束中心的高温氘氚等离子体环;聚变反应功率可达50万千瓦,等离子体持续时间达400-3000秒。因此,ITER将是人类第一次在地球上获得持续的、有大量核聚变反应的高温等离子体,产生接近电站规模的受控聚变能。
业内专家认为,ITER的建设、运行和实验研究,是人类发展聚变能的必要一步,并将直接影响并决定聚变示范电站(简称DEMO)的设计和建设,推进实现商用聚变发电的进程。
ITER不仅反映了国际磁约束核聚变能研究的最新成果,还综合了当今世界相关领域的一些顶尖技术。彼得罗·巴拉巴斯基举例:大型超导磁体技术、中能高流强加速器技术、连续大功率微波技术、复杂的远程控制技术、反应堆材料、实验包层、大型低温技术、氚工艺、先进诊断技术、大型电源技术及核聚变安全等,均涵盖其中。
正因此,ITER的创新和衍生产品能推动医药、制造业等多领域发展。例如,超导磁体的进步可以增强绘制人类大脑,超高精准诊断能够更新癌症治疗,高强度爆炸性成形在飞机等组件领域有广阔前景,复杂的铝结构则可以设计出增强型电动火车车身……
据悉,中国于2007年批准设立“ITER计划专项”,并完成协议法律审批程序。2008年10月,核聚变中心作为ITER计划中国国内执行机构正式挂牌成立。10余年来,中国认真践行国际承诺,高质量开展超导磁体、电源、包层、诊断等18个ITER关键部件和系统的设计制造任务,成功竞标承接ITER主机安装重大工程,持续为ITER计划的顺利实施贡献中国智慧与中国力量。截至今年6月,共有约220名中方人员在法国ITER组织总部工作,占比正式员工的8.7%(占比除东道主欧盟以外的首位)。
报告结尾时,彼得罗·巴拉巴斯基坦诚说道:ITER计划需要科学、工业等多领域的创新,正因此开放合作蕴含更多能量。中国对整个ITER计划的贡献非常重要。在电气、物流、诊断等系统的挑战应对中,来自中国的大学公司、研究机构等均有不俗表现,未来期待中国发挥更大能量,为全人类科技工程作出更多贡献。
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