环球微动态丨他,90后,一名“人造太阳驾驶员”!

时间:2022-11-21 22:13:34 来源:环球网

本文转自【中央广电总台中国之声】;

李波,90后工学博士,中核集团核工业西南物理研究院聚变所106室副主任。他所在的新一代“人造太阳”科研团队的主攻方向,是模仿太阳发光发热的原理,探索核聚变能源在人类世界中的应用。


(资料图片仅供参考)

由于负责设计打造和运行控制装置的“中枢神经”系统,李波也被形象地称为“人造太阳的驾驶员”。2022年,他和与他相伴的这支平均年龄33岁的高精尖科研团队,共同荣获中国青年五四奖章(集体)。

“哪怕是解决一个关键技术问题

我这一生也是值得的”

当被问到如何在短时间内获得工学博士学位,又成为新一代“人造太阳”科研团队的中坚力量时,李波的回答中只有两个字——信念。“最重要的是靠自身努力,不断钻研,遇到问题永远不回避,坚定信念攻下‘山头’……”

△李波(右一)及团队进行数据分析

对李波来说,2013年是一个转折点。在那之前,李波所学专业几乎与核工业沾不上边;在此之后,他幸运地找到愿为之奋斗终生的目标。

“之前我学的是电气工程及其自动化专业,2013年‘跨界’来到了核聚变研究领域。当时听说,离我的母校电子科技大学不远有一座从事核聚变研究的专业研究院所。我看了以后觉得核聚变研究神奇又神圣,最关键的是有很多未知的、关键的技术问题等待去攻克。我当时想,如果我能够参与到核聚变研究中,哪怕是解决一个关键的技术问题,我这一生也是值得的。”李波说。

然而,刚刚踏入核工业西南物理研究院的李波,用“一头雾水”来形容再合适不过。虽有工学基础打底,但诸如“人造太阳”如何运行、如何实现等离子体放电、聚变点火要满足哪些条件……这些问题对当时的李波而言完全是陌生领域。

他回忆,那时,新一代“人造太阳”才刚刚完成设计,关键部件还处于研制阶段,他也开始了系统学习。

“人造太阳”

如何为人类输送清洁能源?

李波说,在地球上实现可控核聚变的条件极为苛刻,想要在“人造太阳”中让可控核聚变持续进行,就需要同时让离子温度、等离子体密度、能量约束时间三个重要参数的乘积超过特定数值;由于没有太阳那么庞大的质量和引力,人类巧妙地借助一个形似甜甜圈的托卡马克装置,来实现这一目标。

“它是一个环形的真空磁容器,外面缠绕着线圈,看起来非常像甜甜圈。‘人造太阳’运行的时候,需要在大型的真空容器里面注满工作气体,然后通过电压把气体电离,变成等离子体。用一个非常特殊的、巧妙的磁场结构,将带电的、上亿度高温的粒子悬浮起来,不会跟任何容器接触,避免容器被熔化掉。最后实现可控核聚变反应,源源不断向外输出能量。”李波解释道。

△科技人员在真空室内解决安装中的技术难点

中核集团核工业西南物理研究院技师王金说,上亿摄氏度高温的等离子体在装置内高速运动,对装置的安装精度提出近乎苛刻的要求,污染要控制在分子量级以下。“高温等离子体所有的粒子都以很高的速度到处乱撞,没有什么东西可以阻挡它。如果安装稍有差错,就可能被等离子体扫到。”

“核聚变任务极具挑战

希望更多人能够参与进来”

经过团队不懈努力,2020年底,新一代“人造太阳”首次放电成功;2022年10月19日,团队又取得突破性进展,等离子体电流突破100万安培,创造了我国可控核聚变装置运行新纪录。

回忆起和团队并肩作战的岁月,李波感慨万千,“在面临高温、疫情的情况下,我们团队一些同事直接在单位吃住,一个月都没有回过家。最后不仅完成了这些新的系统设备的调试控制,还实现了突破100万安培放电,我们当时所有人都认为这个目标是不可能完成的。”

科研之余,李波还是“人造太阳”博士科普团成员。他深知,他们的工作是在解决人类的终极能源问题,和每一个人都息息相关;让每个人都了解这项工作的进展,是他同样需要担起的社会责任。“我们不仅要做好科研的本职工作,老百姓、普通大众也需要知道我们在做些什么事情。核聚变任务非常艰巨,也极具挑战,我们希望更多人能够参与进来。”

记者丨总台中国之声记者 王泽华

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标签: 等离子体

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