| 受控核聚变在中国 |
| 送交者: 北辰 2003年06月02日18:52:43 于 [教育学术] 发送悄悄话 |
|
实现受控聚变的途径目前有两个：一是磁约束，另一个是惯性约束。而自然界的聚变通常发生在恒星内部，是引力约束。人类实现的第一次人工受控聚变就是氢弹。然而除了用于战争杀人之外，氢弹所释放的巨大能量还不能被人类和平利用。但和平利用聚变能，为人类造福，在氢弹爆炸成功之后，就成了物理学们的心愿 在磁约束聚变方面，苏联人功不可没：现在前景最看好的聚变装置(Tokamak)綯是苏联人发明的。随着苏联的解体，俄国人在聚变方面的影响力大大降低。目前世界上正在运行的几个主要装置都不在俄国，而是在美国、日本和欧洲。与这些发达国家相比，中国在磁约束聚变方面的研究要落后不少。但由于政府日渐重视国家的远景能源，现在对聚变研究的投资力度正在加大。位于合肥的等离子体物理研究所正在兴建一台超导Tokamak，名为HT-7U(Hefei Tokamak –7 Upgrade)。 X这个计划属于中国科学院大科学工程，国家为此将投资1亿多元RMB。该TokamaT的建成，将使中国拥有世界第三大超导Tokamak，将使中国在磁约束聚变方面礣研究跨上一个新台阶。国内另一个从事磁约束聚变研究的主力军是位于乐山的T南物理研究院，该研究院属于核工业总公司。那里有一台Tokamak，名叫“环罷器2号”(HL-2)，装置的规模与合肥现有的差不多。其它还有一些小的研究装置， X如位于北京物理研究所的CT-6B(中国第一台Tokamak就诞生在该所，CT意为中筎Tokamak)，位于中国科学技术大学的KT-5C(意为科大Tokamak)。值得一提的是T中国科大的研究小组于2000年在Phys. Rev. Lett.上发表了他们在等离子体物理研究所的HT-6M上完成的实验的结果。这是国内磁约束聚变实验结果首次在PhyTRev. Lett.上。 惯性约束聚变是利用高功率的激光束或粒子束辐照聚变燃料，聚变燃料被压缩T高温高(5千万度以上)密度(600g/cm^3)发生聚变。由于这个过程与氢弹有相似T处，惯性约束聚变研究从一开始就是处于保密状态。也由于惯性约束聚变与氢T有关，几个核大国在二十世纪60年代就开始了各自的研究。1994年，美国PLawrence Livermore National Laboratory解密了他们在90年代以前的实验结果。X值得国人自豪的是，中国是开始这方面研究的最早的国家之一：已故杰出的核T理学家王淦昌院士在1964年就提出了激光聚变的设想。然而限于中国的国力，T管起步不晚，我们在这种大科学工程方面的研究不可避免地还是走在了别人的T面。中国进行惯性约束聚变的主要力量有两个：一是位于四川绵阳的中国工程T理研究院，另一个是位于上海的上海光学与精密机械研究所。目前，中国最大T激光聚变装置“神光II”号(8kJ/1ns/1μm/8束)就位于上海，另外一台小型的T光装置“星光II”(150J/1ns/0.35μm/1束)则位于绵阳。从装置的规模来看，T国要落后世界最高水平20年左右。尽管如此，中国人在激光聚变的很多领域，T其是技术领域还是做出了很多值得称道的工作：如已故邓锡铭院士在1980年代T期发明的一种光束均匀化技术已经被国际认可，被称为“上海法”或“邓法”T山东大学生长出大口径的非线性光学晶体(KDP)；Nd玻璃的大批量生产，等等这些关键技术的突破，无疑为增强中国的综合国力做出了贡献。中国计划在绵T建造更大的激光装置“神光III”，尽管它的规模比美国目前在建的 NIF(National Igniton Facility)仍然要小许多，但通过“神光III”的建设中国必定会在大口径光学加工、大口径电子光学系统方面的技术力量和技术储T得到极大的加强，而且必然会带动一批相关产业的发展。 实现受控聚变是一个比登月还要困难得多的科学工程。这个科学工程从二十世T50年启动，到现在人们还没有建立起一个可用于发电的聚变反应堆。我相信，T着中国的不断发展，国力的不断加强，中国人一定会在这个领域为人类做出更T的贡献。 写在后面的话 写了一点关于国内聚变研究的状况，很是肤浅。国内现在普遍是一种急功近利T心态，虽然科学论文发表了很多(中国大陆在过去的20年里被SCI收录的论文增T了19.5倍)，但真正有影响的不多(国家自然科学一等奖常年空缺)。这也是方諸子打假受人称赞同时又受到一部份人憎恨的大背景。我从事与惯性约束聚变相T的研究，痛感自己从事的是世界“落后”水平的研究工作。和同事们谈论起来T每每也感觉到科研体制和科研管理种的种种不合理。尽管有种种的不如人意，T还是有许多人在埋头苦干。以KDP晶体为例，美国人也能长这种晶体，十分耗时。 X苏联解体后，美国把前苏联的专家挖走，使他们的晶体生长速度提高十倍。中T本来没有掌握大口径KDP晶体的生长技术，“神光II”上要使用8对KDP晶体，礣由于美国政府禁运，不能到货。然而山东大学终于掌握了这一关键技术，生长出来的KDP晶体据说有一人多高。这样类似的例子也很多。正是许许多多这些人臫向在于揭露黑暗面，我们在这里常常看到的是丑陋的东西，也许有人就此感到T淡。尽管有这样或那样不光彩的事常常发生，但大家也要看到，中国的科学事T正在以前所未有的速度发展。 |
|
|
|
|
 |
 |
| 实用资讯 | |
