“人造太阳”有望终极解决能源问题

我国作为ITER计划的成员之一，中央财政10年来共拨付经费39.9亿元，设立国内配套专项119个、课题479个，取得了多项国际和国内第一的研究成果。

拥有取之不尽、用之不竭的能源，是人类社会发展的梦想。被称为“人造太阳”的国际热核聚变实验堆（ITER）计划，通过建造反应堆级“核聚变”装置，验证和平利用“核聚变”发电的可行性，为实现这一梦想作出了积极贡献。

我国作为ITER计划的成员之一，从2007年加入以来，积极参与国际计划并承担大量部件建造任务，中央财政10年来共拨付经费39.9亿元，设立国内配套专项119个、课题479个，取得了多项国际和国内第一的研究成果，使我国在“核聚变”领域处于与国际同等甚至某些方面领先的地位。

为终极解决能源问题提供方案

当前商业运转中的核能发电厂都是利用“核裂变”原理发电，可以简单将其理解为“原子弹”原理；而“人造太阳”计划是利用“核聚变”即“氢弹原理”进行发电。ITER计划目的就是通过建造“核聚变”实验堆，探索和平利用聚变能发电的科学和工程技术的可行性。

核工业西南物理研究院院长刘永告诉记者，通过“核裂变”发电的核电站有资源和环境的限制，比如所用的铀等资源极其有限，总有枯竭的一天；放射性废物可能要经过成百上千年才能完全被环境接收。与之相对应，“核聚变”发电所需燃料为氘和氚，其中氘没有放射性，靠聚变过程生产的氚半衰期只有12年多，而且所用资源取之不尽、用之不竭，一升海水中所提取的氘进行聚变反应后产生的能量相当于燃烧300升汽油。

实际上，我国早在上世纪八十年代就确定了“热堆-快堆-聚变”的核能发展三步走发展战略，最后一步发展的“可控聚变堆”技术，有望永远解决能源问题。中国核工业集团公司总工程师雷增光表示，“核聚变”被认为是人类社会未来能源的终极解决方案。

投入经费近40亿元设立国内配套专项

ITER计划目前由中国、欧盟、印度、日本、韩国、俄罗斯和美国七方共同合作。“中国加入ITER计划，实际上包含了对其设计技术的解读与消化，对其前期投入部件运营经验的解读吸收，以便用于我国未来聚变能源的发展规划。”中国国际核聚变能源计划执行中心总监潘传红说。

按照党中央、国务院的要求，科技部、财政部、教育部、中科院等部门和单位历经多次论证，在2003年正式以“平等伙伴”身份加入ITER计划谈判。在谈判期间，成立由科技部、财政部等部门组成的ITER计划部际协调小组。2006年11月，中方与ITER组织签署了ITER计划《联合实施协定》和《特权与豁免协定》；2007年2月，经财政部审核、国务院批准，设立“ITER计划专项”；2007年8月，全国人大正式审议通过了协定文件。

“我国ITER计划专项在安排参加国际计划经费的同时，还专门安排了国内研发项目，为国内现有的研究院所提高研发能力给予支持。”中国国际核聚变能源计划执行中心主任罗德隆说，通过国内立项的方式支持，为未来自主建设“核聚变”电站打下基础。

中科院院士万元熙表示，凭借稳定的经费和人才的聚集，我国ITER计划在过去10年中取得了巨大进展，除超导工业、超导技术外，在高功率连续波加热系统、大型低温系统和电源系统等方面都得到了长足发展。

高品质兑现中国承诺

ITER计划的一个重要目标是建成聚变能实验堆，所需部件的建造是实现这一目标的重要环节。由于部件建造面临难度大、耗时长等问题，一些国家建造工期一再延长，而我国做到了保质保量按时交付，切实履行了国际承诺。

据罗德隆介绍，自2008年以来，我国陆续承担了18个采购包的制造任务，涵盖了ITER装置几乎所有关键部件，由几十家科研院所、企业承担制造工作，取得了一系列聚变工程的关键技术突破。

比如电源采购包，中方指出ITER电源原设计方案存在设计风险和不安全性，并提出了新的设计方案，最终被ITER组织批准实施，并于2012年顺利通过初步设计评审，2014年顺利通过最终设计评审。目前，ITER所有的电源方案均采用中国的设计方案。

在参与ITER计划的同时，我国的磁约束聚变研究瞄准更加长远的未来——中国聚变工程实验堆（CFETR），力图解决ITER未涵盖但又是“核聚变”能源实现商业化必不可少的重要工程技术难关。

罗德隆介绍说，目前我国已完成CFETR的概念设计，国内聚变团队已经开展工程设计和部分关键工程技术预研，得到了世界其他国家聚变领域专家的高度关注。根据技术路线图，我国将于2050年左右建成原型电站。

聚变产业初见雏形

一项工程科技创新，可以催生一个产业，可以影响乃至改变世界。据了解，改革开放30多年来，我国已经同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技人才交流，参与了国际热核聚变实验反应堆计划、人类基因组计划等一大批反映当代工程科技前沿的重大科技工程，对我国经济社会发展和科技进步起到重要的促进作用。在参与ITER计划的10年中，我国在相关领域开展了广泛深入的高水平国际合作，融入了全球聚变研究的合作网络，推动了我国聚变科技以及产业的快速发展。

中科院副院长、院士张杰说，通过10年来的参与合作，我国已在超导线材、超导磁体、低温技术等方面拥有国际先进的研发或生产能力，在服务ITER计划的同时，带动了这些领域及相关行业的技术升级。

比如，ITER装置的核心关键部件之一的环向场、极向场导体，已经实现了我国低温超导股线100%国产化、产品质量100%满足要求，带领我国超导线材研发能力和工业化生产能力达到国际一流水平。

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