材料一:
能源是推动人类社会向前发展的重要动力。目前,工业社会对化石能源极度依赖。然而,过度使用化石能源给人类带来的不仅仅是大量的物质财富,同时还带来了大量温室气体。根据国际能源署发布的数据,2021年全球二氧化碳排放量已经达到了惊人的363亿吨。其中化石燃料的燃烧和工业过程产生的二氧化碳占据了89%的碳排放量。大量二氧化碳排放造成的温室效应空前严重,开发新能源已势在必行。于是人类的目光转向了我们最为熟悉的太阳,力图模仿太阳上的核聚变反应为人类供能。
众所周知,在第一枚核弹爆炸后数年,可控核裂变反应堆就建起来了。反观氢弹爆炸后,过去了60多年可控核聚变反应堆都没有成功。因为可控核聚变实在是太难了。为什么人类面对如此渺茫的研究,依然孜孜不倦地追求它呢?这就要从目前的能源结构说起。目前国际主要的能量来源是化石燃料。但是化石燃料不仅效率低下、储量有限,而且长久使用污染严重,不适应低碳减排的要求。其他能量来源也存在着或多或少的不足之处。例如核能会产生无法进行无害化处理的放射性废料;风能、太阳能时常受到天气因素的制约。而核聚变不仅能释放出难以想象的能量,而且反应的产物对环境毫无污染,其原料在地球上也可谓无穷无尽。所以我们认为,“人造太阳”是人类追求的终极能源。如果“人造太阳”能够成功,那么人类的能源危机一去不复返的同时,二氧化碳的排放量也将大幅减少。
可惜的是,热核聚变需要达到108℃以上的高温。由于地球上不存在能承受如此高温的材料,为了承装这样一个“大火球”,就需要形成一个能使带电粒子悬浮的超强磁场。形成超强磁场需要使用通电线圈。为了减少线圈消耗的功率,又需要使金属导体置于-269℃的温度下实现超导。在这些要求下,科学家们要解决的首要难题,就是如何将上亿度的高温与-269℃的环境结合在同一个装置中。
(摘自《让东方超环点亮绿色生活》)
材料二:
说起“人造太阳”,合肥科学岛便是它的所在地——我国热核聚变研究的重要基地:中国科学院合肥物质科学研究院等离子体物理研究所,也即人们常说的“人造太阳”坐落于此。
国家发改委立项的“九五”国家大科学工程全超导托卡马克核聚变实验装置东方超环(下称EAST),是世界上首个非圆截面全超导偏滤器托卡马克实验装置,由我国科学家自主设计、研制并完全拥有其知识产权。已经开展了18轮物理实验,先后创造多项托卡马克运行的世界纪录。国内外专家高度赞誉EAST的成功建设和运行,认为“是世界聚变工程的非凡业绩,是世界聚变能开发的杰出成就和重要里程碑”。
在开发核聚变能的路上,经历了半个世纪的不懈奋斗,我国从上世纪七八十年代的“追赶者”到九十年代末的“并跑者”,再到如今成长为具备国际技术输出能力的“领跑者”。
千里之行,始于足下,九层之台,起于垒土,实现核聚变能源每一步都充满艰难、挑战和创新。四十余年的日日夜夜,三代聚变科研工作者为之付出汗水、欢笑、激情和青春,才有如今的成绩。
中国工程院院士李建刚四十年如一日,聚变研究是他的终身事业。“能把人类的梦想、科学家的兴趣和国家的需求完美地结合在一起,对自己来说是件极其幸运的事”。“像核聚变这样的大科学工程,需要全世界科学家历经几代的艰辛合作研究才能走向成功”,李建刚希望越来越多的年轻人能够理解核聚变,将聚变研究作为人生事业的选择。“这是一个非常漫长的过程,但是我们会一直往下走。”
还有一大批青年科研人员,为了聚变能源梦想,带着自己的青春才华扎根科学岛。“做研究要甘于寂寞,板凳要坐十年冷,文章不写一句空”。中国聚变研究取得的进展,背后是三代科研工作者无怨无悔奉献青春人生的积累。他们从青年到中年到暮年,一直坚守聚变梦想。中国聚变研究科学家的梦想就是在有生之年,让世界第一个聚变反应堆率先在中国发电,一盏盏灯泡被核聚变能点亮,而且点亮的第一盏灯泡一定要在中国。
(摘自《东方超环:渴望点亮全球核聚变能的第一盏灯》)