国之重计：热核聚变在中国1

本刊记者  刘文慧

当法国法马通公司(Framatome)一行参观考察完东方重机生产车间后,他们发现，中国这家核电设备制造商在参与国际热核聚变试验堆(即ITER)的生产过程中,已经取得了欧洲核设备制造相关认证资质。

2018年初,来自核电设备制造巨擘的橄榄枝伸向了东方重机。东方电气子公司,东方电气(广州)重型机器有限公司,成功获得法马通和美国通用电气关于英国欣克利角C核电项目的设备采购订单。

国际热核聚变试验堆(ITER)装置,俗称“人造太阳”。ITER计划,旨在建造、运行一个托卡马克型控核变实验堆,探索和平利用聚变能发电的科学和工程技术可行性。

2003年,中国正式以“平等成员”身份加入了ITER计划谈判。2006年11月21日,时任科技部部长徐冠华在法国爱丽舍宫签署IITER计划《联合实施协定》和《特权与豁免协定》。2007年9月,中国正式加入了ITER计划。

中国参加ITER计划,一方面能推进核聚变能源研究发展,培养相关人才队伍,掌握磁约束核聚变研究和技术成果;另一方面还能带动包括核材料技术、超导技术、包层技术、成套设备制造能力等相关领域的技术发展。

10年过去了,ITER计划的任务推进逐现亮点：中方全面参与ITER组织管理、高品质兑现实物质献程度……不过,就像很多国际大科学工程一样,高成本投入、项目进属滞后等问题,使得ITER计划也摆脱不了争议和质疑。

了解加入ITER计划后中国核聚变能及相关领域发展的点滴,或许不能全然定义ITER计划的属性,却能让人一窥科技进步的不易,体会此类国际大科学工程的意义。

A加人ITER计划

1985年,前苏联领导人戈尔巴乔夫和美国总统里根在日内瓦峰会上倡议相关合作。1988年,美、苏、欧、日共同启动ITER计划。ITER计划也因此被视为冷战结束的标识之一。

核反应分为裂变反应和聚变反应。聚变是轻核(主要是氢的同位素氘和氚)聚合成较重的原子核,释放出巨大能量的过程,太阳发光发热和氢弹爆炸就是这样的原理。

目前,人类已在民用领域实现了可控核裂变的利用，即核电。如何通过可控核聚变获得源源不断的能源,正是继核电之后科技界我孜孜以求的另一大方向。在这一探寻过程中,研究的难度和停滞,令各国科学家意识到,保密并不利于研究工作进展。

经过13年的前期研究,ITER的概念设计得以完成，并在1998年，由美、俄、欧、日四方完成了工程设计及部分技术预研。然而,由于预算问题,美国于当年退出ITER计划。那一年,中科院等离子体物理研究所通过HT-7托克马克装置,得到长达6秒的等离子体持续时间。

上世纪50年代开始,中国就已投入核聚变研究,并于1984年以后,进入以托卡马克实验为主的阶段。1983年，中国确定核能发展“三步走”的战略,即压水堆一快堆—聚变堆。从托卡马克实验到最终聚变电站,这一看似清晰的路线不可能一跃而成,中国还需要经历实验堆和工程堆两大阶段。

ITER装置,所指向的便是实验堆环节。加入ITER计划,无疑将更好地推进中国核聚变发展。美国的退出,某种程度上也制造了中国参与ITER计划谈判的契机。

2003年初,中国正式参加ITER计划谈判。同期,美国重返ITER计划。同期，美国重返ITER计划。韩国随后也参加ITER计划谈判。2005年底,印度加入谈判。2006年5月,ITER计划七方政府草签了联合实施ITER计划的两个协定,并于同年11月21日正式签署协定。

至此,ITER计划真正被视为科技领域构建人类命运共同体的方略和具体行动。

早在2014年国际工程科技大会上,习近平在主旨演讲中表示:“改革开放30多年来,中国已经同150多个国家和地区建立了科技合作关系，开展了广泛的工程科学人才交流,参与了国际热核聚变试验反应堆计划、人类基因组计划、伽利略计划等一大批反映当代工程科学前沿的重大科技工程,对中国经济社会发展和工程科技进步起到重要促进作用。”

博鳌亚洲论坛2018年年会上,习近平更多次强调构建人类命运共同体的倡议,提出5个“面向未来”的方针。其中,在环境自然资源方面,他表示“面向未来,我们要敬畏自然、珍爱地球,树立绿色、低碳、可持续发展理念,尊崇、顺应、保护自然生态,加强气候变化、环境保护、节能减排等领域交流合作,共享经验、共迎挑战,不断开拓生产发展、生活富裕、生态良好的文明发展道路,为我们的子孙后代留下蓝天碧海、绿水青山。”