中国多地竞逐核聚变实验堆项目
参考消息网12月28日报道 港媒称，本月，在中国政府全力支持世界上第一个核聚变实验堆项目（即中国聚变工程实验堆——本网注）后，至少三个中国城市正在争夺这个雄心勃勃的项目。
据香港《南华早报》网站12月26日报道，多年以来，中国科学家一直在研究这个项目的概念设计。一旦成功，这个项目能够提供几乎无穷无尽的能源供应。中央政府的认可现在让这个项目进入了下一个阶段——起草工程蓝图。
报道称，金融中心上海、合肥以及成都正展开竞争，以赢得这个利润丰厚的项目。据一些人估计，这个项目的耗资可能超过1000亿元人民币。
该项目计划在2035年建成，届时核聚变反应堆会将氢气加热到太阳核心温度的数倍。在这样的温度下，氘和氚原子——两个氢的同位素——相结合，并在这个过程中释放出大量能量。
报道称，核聚变被视为人类能源需求的终极解决方案。在过去的50亿年里，正是这一过程让太阳保持燃烧。海洋里有着大量氢。跟今天把铀当做燃料的核电厂不同，核聚变反应堆不会产生放射性废料。
中国最大的核聚变研究机构的工作人员透露，今年12月6日，就在中央政府宣布支持该项目的一天后，上海市委书记李强和市长应勇率团前往合肥，与该研究所讨论“合作事宜”。
报道援引位于合肥的中科院等离子体物理研究所的一名研究人员的说法称，拥有众多科学人才的上海希望能争取到这个项目。这位不愿透露姓名的研究人员说：“上海坐落在海边，有很多水可以用。就我个人而言，我希望看到这个项目建在沿海地区，但这不是先决条件。反应堆也可以建在靠近湖泊或水库的内陆地区。”
报道称，在安徽省政府的支持下，合肥官员向当地媒体表示，他们将“全力以赴”争取让核聚变反应堆建在合肥。
报道表示，中国西南部四川省的研究机构在中国核武器项目的设计和生产过程中也扮演了重要角色，成都对核聚变反应堆项目的竞争得到了军方和中国核工业界的支持。成都还表示，它的研究人员在建造先进、非常规的核反应堆方面比中国其他地区的研究人员更有经验。
负责核聚变反应堆工程设计的成都核物理学家杨庆伟（音）表示，几个城市正在争夺这个项目。“目前有关方面还没有达成共识，也没有作出任何决定。”
资料图片：6月10日，在哈萨克斯坦首都阿斯塔纳，人们参观中国馆的“人造太阳”核聚变多媒体装置。 新华社记者 鲁金博 摄
我国核聚变装置“东方超环”再创世界新纪录
人民网北京7月4日电（赵竹青）记者从中国科学院获悉，3日晚，国家大科学装置——世界上第一个全超导托卡马克（EAST）东方超环再传捷报：实现了稳定的101.2秒稳态长脉冲高约束等离子体运行，创造了新的世界纪录。这标志着EAST成为了世界上第一个实现稳态高约束模式运行持续时间达到百秒量级的托卡马克核聚变实验装置。
这一里程碑性的重要突破，表明我国磁约束聚变研究在稳态运行的物理和工程方面，将继续引领国际前沿，对国际热核聚变试验堆（ITER）和未来中国聚变工程试验堆（CFETR）建设和运行具有重大的科学意义。
ITER计划是当前世界上规模最大的国际科技合作项目，是人类探寻未来高效清洁能源的重要途径。实现稳态长脉冲高约束等离子体运行是未来聚变堆亟待解决的关键科学问题。EAST具有ITER类似的先进技术，未来五年内将是国际上唯一有能力开展超过百秒时间尺度的长脉冲高约束聚变等离子体物理和工程技术研究的实验平台，为ITER预演稳态运行是EAST的重要使命。
基于过去十多年的研究积累，EAST团队通力合作集体攻关，集中解决长时间尺度下的等离子体位形精确控制、高功率射频波加热与电流驱动、高约束性能等离子体稳定性、等离子体与壁相互作用、粒子与热排出、关键分布参数的实时诊断等一系列与稳态运行密切相关的关键技术和物理问题，同时对多尺度物理过程的集成和芯部约束与边界、偏滤器的有效兼容等前沿问题开展了深入的科学研究。
这次实验的突破进一步提升了EAST在国际磁约束聚变实验研究中的重要地位，其科学研究成果将为未来ITER长脉冲高约束运行提供重要的科学和实验支持，更为我国下一代聚变装置——中国聚变工程实验堆（CFETR）的预研、建设、运行和人才培养奠定了基础。
东方超环EAST的研究长期得到国家发改委、科技部、中国科学院、国家自然科学基金委等项目的资助，以及安徽省、合肥市等相关部门的大力支持。
（2017-07-04 21:04:01）
外媒：中澳高校合作研发核聚变能源技术 仿星器落户中国
参考消息网5月10日报道 外媒称，作为一项与中国的技术交流项目的组成部分，澳大利亚国立大学（ANU）向中国提供了一台造价3500万澳元的核聚变仿星器装置。这个技术交流项目的目标是到2050年开发出一种可行的基本负载发电新方式。
据澳大利亚《悉尼先驱晨报》网站5月9日报道，许多正在寻找能源危机解决办法的国家将核聚变视为一种可持续的解决方案。
核聚变是太阳和宇宙中所有恒星的能量来源。一旦实现受控核聚变，那么它有可能为未来全世界的电网提供零排放且相对便宜的电力。
澳大利亚国立大学等离子体聚变研究所主任科马克·科尔博士说，今年4月与中国南华大学签署的谅解备忘录奠定了这一交流项目的基础。
目前有两种装置最有可能实现可行的商用核聚变发电方式，一种是由美国科学家设计的仿星器，另一种则是在俄罗斯发明的“托卡马克”（Tokamak）装置。
科尔博士说，澳大利亚向中国提供这台25吨重的H1 Heliac仿星器是两国的一项战略举措。
他说：“中国的人口使它面临巨大的能源危机，所以你可以说他们正在两面下注。”
他还说：“他们拥有4台托卡马克装置，但没有仿星器。他们希望发展这种能力，以防仿星器成为未来的核聚变装置。”
报道称，2016年9月，澳大利亚成为第一个与国际热核聚变实验反应堆计划（ITER）达成正式合作协议的非成员国——ITER有望成为世界上最大且第一个实现发电的托卡马克核聚变反应堆。
中国、欧盟、印度、韩国、俄罗斯、日本和美国正在共同出资建设这一位于法国、预计耗资300亿澳元的核聚变示范反应堆。
报道称，澳大利亚正在努力将自己打造成ITER计划的一个重要参与者。它所提供的技术能够在反应堆内部温度达到1.5亿摄氏度时监测到原本不可见的等离子体。
被誉为这项技术之父的澳大利亚国立大学教授约翰·霍华德说，“等离子体诊断仪”起到了“测速摄像头”的作用，对于监控反应堆排气区域的巨大热量和热负荷至关重要。
他和其他核聚变学专家正在通过澳大利亚核科学技术组织展开游说，希望在未来30年实施一项3000万澳元的联邦项目，以进一步发展等离子体核聚变能力。
霍华德教授说：“我们希望澳大利亚拥有的仪器在ITER中处于核心地位，这样我们就不会被降格为附带表演。”
他说：“我们有可能失去这个机会。如果我们不迎难而上，主动承担这项任务，其他国家就会取而代之。”
科尔博士说，作为双方协议的一部分，中国将为澳大利亚国立大学的“磁化等离子体相互作用实验”——被称为MAGPIE I和II——提供发电组件。
他说，如果说等离子体诊断仪是“测速摄像头”，那么MAGPIE就像是“假人模拟碰撞实验”。
他说：“在核聚变反应堆里，原材料将经历炼狱。我们将复制出这些装置内的环境。我们将尝试把它们推至能够忍受的极限，看看会发生什么。”
澳大利亚国立大学进行的所有研究都将被纳入澳大利亚向ITER计划提供的原材料和监控方面的建议。
据报道，中国南华大学的同行们9日来到澳大利亚国立大学，以纪念澳大利亚开展仿星器研究25周年以及将于今年晚些时候打包运往中国的仿星器的最后一次运行。（编译/王雷）
4月12日，澳大利亚国立大学与中国南华大学的代表在堪培拉签署谅解备忘录。新华社记者徐海静摄
（2017-05-10 00:18:01）
港媒：中国核聚变研究获重大突破 或将解决世界能源问题
参考消息网12月9日报道 港媒称，在合肥董铺水库一座伸向水中的安静和风景秀丽的半岛上，物理学家最近创造了一项世界纪录。他们制造出比太阳中心温度还要高的氢等离子体，并且稳定燃烧了1分多钟。
据香港《南华早报》12月8日报道，核聚变研究人员让电离气体稳定燃烧了两次，持续时间和四年前用同一座反应堆创造的纪录一样长，这座科学岛上有中国一些最大型的研究设备。
EAST（先进超导托卡马克实验装置）大科学工程管理委员会副主任罗广南教授说，先前的一些聚变实验持续了100多秒，但它们就像“骑一匹烈马”，难以控制不稳定的等离子体。不过，8月在EAST上进行的实验更像是一次盛装舞步表演，处在被极强电磁场屏蔽的一个环形室中的等离子体被控制在一种高效稳定态H-mode（高约束模式）。
罗广南说：“这是一次具有里程碑意义的事件，它增强了人类利用核聚变能的信心。”
物理学家认为高约束模式是未来核聚变电站的最佳工作状态，而这1分钟的突破在很大程度上要归功于中国政府近年来对聚变研究的大量投资。
虽然仍远远达不到使这项技术商业化所需的持续时间——以几十年而非几分钟计，但科学家说，这项突破显示中国聚变研究的发展速度把其他国家远远落在后面。
报道称，这还会有助于加快政府批准建设世界第一座核聚变电站——拟建的中国聚变工程试验堆（CFETR）——的速度，中国在合肥启动强流氘氚聚变中子源（HINEG），目标是用核聚变技术生成世界最强的中子束。
当两个氢原子核聚合成一个氦原子时就发生聚变，在这个过程中，少量的质量转变成巨大的热量。问题是要能控制这一能量。为解决聚变控制问题，世界各地建立了许多聚变实验装置，在建的最大设施——法国的国际热核聚变实验反应堆（ITER）预计将在2025年点火，产生第一束等离子体。不过，此类设备都相对简单，都不能把聚变能变成电能。
拟建的CFETR将在2030年投入运转，最初的发电量为200兆瓦，在随后10年把发电量提升至1千兆瓦左右，超过大亚湾所有商业裂变反应堆的发电量。
中科院知名的聚变研究科学家万元熙上月在日本京都召开的一次国际聚变科学会议上说，希望CFETR的建设计划能在未来5年内获得政府批准。
中央政府的财政支持使EAST团队能够在过去几年进行一系列重大升级，也使在ESAT上的1分钟H-mode突破成为可能。相比之下，美国麻省理工学院的Alcator C-Mod托卡马克聚变堆由于美国联邦政府削减预算而在9月关停。该反应堆在运转的23年中曾创下众多世界纪录，在运转的最后一天，创下最后一项世界纪录——最高等离子体压强。
世界各地的核聚变科学家被中国的资金和机会吸引过来，他们渴望一劳永逸地解决世界能源短缺和环境污染问题。
许多美国研究人员参与了EAST的1分钟H-mode实验。罗广南说：“近年来在我们进行的每一次实验中，参与的外国研究人员数量都经常超过100人。”他承认，没有国际社会的共同努力，中国不会取得这么快的进展。
报道称，然而，中国的快速发展引发其他国家的担心。它们担心，如果中国成为第一个实现聚变技术商业化的国家，那它将在经济和地缘政治上取得优势。ITER项目的其他6个参与方——日本、韩国、俄罗斯、美国、印度和欧盟——甚至讨论要把中国踢出这个项目，因为担心中国将利用从ITER获得的知识加快CFETR的建设速度。
可是，如果没有中国的支持，被多年的延迟和大大超支困扰的ITER将无法继续下去，而且近年来中国在该项目中的影响力显著提高。ITER的中国籍雇员人员最初在7个参与方中是最少的，如今已经是第二多的，仅次于欧盟。
牛津大学基督圣体学院院长、前英国卡勒姆聚变中心主任史蒂文·考利教授说，对其他国家来说，最好的选择是接受甚至支持中国领导聚变研究。
报道称，但中国政府可能有其他考虑。虽然尚未公开CFETR项目的估计预算，但建设一个聚变堆的费用很可能大大超过商业裂变堆，而且仍存在许多技术障碍。
例如，最近的EAST实验不得不中止，因为研究人员担心实验时间过长可能对设备造成无法修复的损伤。
报道称，中国还着手世界上最雄心勃勃的常规核电站建设计划，大量的投资可能造成CFETR这样的大型实验项目能获得的资金减少。（编译/王海昉）
资料图：10月24日，中国科研人员在升级全超导托卡马克核聚变实验装置。 新华社记者 金立旺 摄
（2016-12-09 00:24:01）
中国成为核聚变能开发领跑者 打造首个人造太阳
核聚变能由于资源丰富和无污染，被科学界认为是最有希望彻底解决能源和环境问题的根本出路之一。中科院专家指出，我国自21世纪初正式参加国际热核实验堆ITER计划后，经过十多年的努力，核聚变科研能力、重要部件制造工艺能力、工程建造能力、大科学工程管理能力等均已达到国际先进水平，具备建设自主产权聚变工程实验堆的能力。
在开发核聚变能被人们形象地称为“人造太阳”的路上，中国已从“追赶者”、“并跑者”，成长为具备强大国际输出能力的“领跑者”。科学家们数十年艰辛“逐日”，就是盼望核聚变能点亮的第一盏灯在中国。
核聚变能：清洁无限的能源希望
煤炭、天然气、石油等化石能源最终将会枯竭，人类未来的命运聚焦在寻找更加持久的清洁能源上，核能成为人们寄予厚望的未来能源之一。核能分为核裂变能与核聚变能，前者已经被人类利用发电，但核裂变堆多采用铀、铯等放射性物质作为燃料，这些物质蕴藏有限，还会产生强大的辐射，放射性核废料的处理也是难题。
核聚变能与太阳产生能量的方式相同，都是由原子核聚变放出巨大能量。在地球上，人类也早已实现了核聚变——氢弹爆炸。但氢弹是一种武器，爆炸时会在极短的时间内释放出极大的能量，从而在一定范围内产生毁灭性的后果。
如果氢弹的爆炸过程被人为地大大减缓，如果爆炸产生的能量被缓慢而稳定地输出，转化为电能，那氢弹就不再是屠戮生灵的武器，而成了泽被百姓的一个能源库——人造太阳。
因此，人造太阳又被称为“可控热核聚变”。科学家们介绍，它的特点是产生过程中辐射可忽略不计，从储量丰富的海水中提炼氢的同位素氘、氚作为燃料，不会带来污染物。
据预测，每一升海水中所蕴含的氘如果提取出来，发生完全的聚变反应，能释放相当于300升汽油燃烧时释放的能量。以此推算，根据目前世界能源消耗水平和海水存量，核聚变能可供人类使用数亿年。
与国际空间站研究、欧洲加速器、人类基因组测序研究等项目一样，该领域的研究也是一个国际科技合作项目。美、法等国在20世纪80年代中期发起了国际热核聚变实验反应堆（ITER）计划，旨在建立世界上第一个受控热核聚变实验反应堆，为人类输送巨大的清洁能量。中国于2003年加入ITER计划，成为七方成员之一，承接整个计划9％左右的采购包任务，并享受全部知识产权。位于安徽合肥的中科院等离子体所是这个国际科技合作计划的国内主要承担单位。
我国已具研发和建设自主核聚变工程实验堆能力
“当中国宣称要用2000万美元建造全超导核聚变实验装置，国际学界没有人相信。”中国工程院院士李建刚想起十多年前依然记忆犹新。
1998年中国科学院等离子体研究所成立EAST团队，目标是建设世界首个全超导核聚变实验装置EAST，它的中文名字“东方超环”寄予着中国科学界的巨大期望。为此，中科院等离子体所成立了12个研究室，两个技术支撑中心，攻克装置建设过程中的一个个拦路虎。
“是一种精神、一种事业的快乐，支撑起了这些人。”李建刚说：“这个项目如果没做好，我们觉得愧对整个国家，愧对整个社会。”
2006年9月，中国自主设计建造的世界首个全超导非圆截面核聚变实验装置EAST建成，并完成了首次成功放电，获得电流200千安、时间接近3秒的高温等离子体放电。与国际同类实验装置相比，它在当时获得四项世界“第一”，即使用资金最少、建设速度最快、投入运行最早、运行后获得等离子放电最快。
EAST在近年来取得了一系列处于国际领先地位的实验成果，“现在每年上千人次的国外科学家来我们所开展国际合作。而10年以前，都是我们远赴国外跟人家学习。”中科院等离子体所常务副所长宋云涛说。
不过，在开发利用核聚变能的漫漫“路途”中，EAST还是一个用于科学实验的装置。“经过十多年的努力，我国在科学研究、工程技术、人才培养和管理经验上已达到国际一流水平，具备以我为主、通过广泛国际合作，进一步建设本国核聚变工程实验堆的能力。”中国工程院院士李建刚说。
我国在ITER计划中承接9％的采购包任务。截至目前，科学家攻克了采购包任务中遇到的所有技术难关。中科院等离子体所副所长宋云涛介绍，我国交付ITER计划的采购包部件实现了100％国产化，而且全部一次性100％合格，并按期交付。
ITER组织两任总干事对中方的评价都是“中国在采购包的研发、生产方面领先于各方”。与此同时，我国自主建造的中科院等离子体所东方超环（EAST）等装置已使我国可以与国际一流的核聚变实验室平等交流、对话。
我国承担ITER任务的一级制造企业总共有20多家，在ITER和国内核聚变实验装置建设阶段这些企业实现了从无到有、从有到强的工艺和建造技术跨越，不只填补了国内空白，还进入国际领先行列。
从人才培养来看，现在全球各聚变实验室几乎都有我国的科研人员。ITER组织中方人员数量在七方成员中仅次于欧盟，占据第二。我国在国际化大科学工程管理方面也完成了积累。在ITER组织及其下属各个重要机构，中方都有人员担任过重要职务，发挥着领导作用。
“人造太阳”距离商用还有多远
ITER计划于2021年建成，2027年全面开始以氘、氚燃料为主的实验堆实验。
据了解，在科技部组织下，“中国核聚变工程实验堆CFETR设计”项目2015年已经完成工程概念设计，这在国际上形成了很大的反响，世界聚变研究发达国家美国、德国、法国、意大利等都和我国建立了密切的联系，全面参与CFETR的联合设计。俄罗斯同行也表示未来更加深入参与CFETR计划，一个以我为主的国际合作已现雏形。
CFETR相较于目前在建的ITER，目标是更进一步掌握和完善未来建设商用示范堆所需的工程技术。科学家们认为，建设CFETR需要二十年左右时间，如果它能成功实施将是我国自主设计、研制，以我为主、有广泛国际参与的重大科学工程项目，将促使我国引领未来世界聚变能研究，为人类科技发展做出更多中国人应有的贡献。
据介绍，核聚变工程实验堆之后是核聚变示范堆的建设和试运行，大概还需要10到20年的时间，此后真正商用还要有一定的物理运行期。如此算来，核聚变能为人类广泛造福的时代来临，估计要到21世纪中叶以后。
“我这一辈子，大约做了将近二十万次‘人造太阳’的实验，有将近四万次失败了。这是一个非常漫长的过程。尽管目前我们在核聚变实验装置上实现了一百秒放电，但离一千秒、一万秒，离无限量商用还很远，但是我们会一直往下走。”55岁的李建刚院士说，“我的梦想就是在有生之年，有一盏灯泡被核聚变能点亮，这一盏灯泡一定要在中国！”
（2016-06-06 06:50:11）
中国完成首个国际热核聚变实验堆部件采购生产
中新社合肥12月1日电 (孙策 吴兰)记者1日从中科院合肥物质研究院获悉，随着纵场线圈(TF)导体采购包最后一根导体成型和收绕工作的顺利完成，中国完成首个国际热核聚变实验堆(ITER)部件采购生产。
“国际热核聚变实验堆(ITER)计划”是目前全球规模最大、影响最深远的国际科研合作项目之一，由中国、美国、俄罗斯、欧盟等七方共同启动，是当今世界科技界为解决人类未来能源问题而开展的重大国际合作计划。该计划似创造出了一个“太阳”，给人类带来源源不断的清洁新能源，因此也俗称“人造太阳”。
纵场线圈导体采购包是中科院合肥物质研究院等离子体所承担的首个ITER采购包，也是中方第一个开工的ITER采购包，总共包括13根导体。
由于技术含量高，ITER纵场线圈导体成为谈判初期各方竞相争取的采购包。该采购包是ITER137个包中少数几个由六方(欧、美、日、韩、俄、中)共同承担的采购包之一。
TF导体采购包是中方首个完成的采购包，它实现了产品的100%国产化、产品质量100%满足要求、生产和交付满足ITER的进度要求。它的圆满完成验证了中国大型超导导体研制和工业化生产能力进入国际一流水平，是中国参与ITER的一个重要里程碑。(完)