中國加入"人造太陽"工程十年，當年談判有多難？

　　2017-11-28 20:12:55　來源: 科技日報社-中國科技網 (北京)

　　科學家們有個大膽的設想，要在法國設立一個核聚變實驗堆，模仿太陽製造能量的過程——將氫同位素合併成氦，釋放出取之不竭的核能。

　　這個聚變反應堆叫國際熱核聚變實驗堆（ITER），ITER裝置是一個超導托卡馬克聚變裝置，也叫「人造太陽」。所謂托卡馬克，就是用強磁場來約束高溫等離子體，因為任何物質也不能盛放核聚變造成的億度高溫。

　　這樣偉大的計劃中，當然不能少了中國的參與。

　　今年，是我國加入ITER計劃十周年！

　　

　　科技部部長萬鋼發言。 ?本文圖片均來自「科技日報」微信公眾號

　　11月28日，在科技部主辦的「ITER十年——回顧與展望」會議上，科技部部長萬鋼表示，十年來，我國認真履行承諾和義務，承擔的ITER採購包製造任務全部簽署得到落實，嚴格按照時間進度和標準，高質量地交付了有關製造設備和部件，展示了中國創造和製造的實力，受到ITER參與各方的充分肯定。

　　第一次以「平等夥伴」身份

　　加入國際大科學工程計劃

　　ITER計劃是中國第一個以「平等夥伴」身份加入的國際大科學工程計劃。

　　「十年前碳排放問題沒有這麼緊迫；霧霾和大氣污染問題也沒有這麼嚴峻。中國參與ITER，向世界凸顯中國是負責任、有能力的國家。」在11月28日舉辦的「ITER十年——回顧與展望」會議上，科技部原部長徐冠華回憶參加ITER談判的過程時說：「事關國家利益，中國應該積極參與國際高科技俱樂部，不能因為自身原因錯失良機。」

　　

　　ITER反應堆運作圖

　　2003年中國正式以「平等夥伴」身份加入了ITER計劃談判。2006年11月，時任科技部部長徐冠華在法國愛麗舍宮簽署ITER計劃《聯合實施協定》和《特權與豁免協定》。2007年8月，全國人大正式審議通過該協定文件。2007年10月ITER國際聚變能組織正式成立。2008年10月，科技部核聚變中心掛牌成立。

　　「我鼓起勇氣，

　　給江澤民同志寫了封信」

　　核聚變中心研究員潘傳紅說：「當時的美、俄、日、歐四方，在十幾年時間內，投入15億美元進行設計。2001年完成了工程設計，中國加入ITER計劃，實際上包含了對它的設計技術的解讀與消化，以便用於我們國家未來的聚變能源的發展規劃，所以說從這個意義上講我們是國家利益極大化了，這是個非常好的時機，所以我鼓起勇氣，給江澤民同志寫了封信，提出了加入ITER計劃的建議，沒想到百忙當中的國家領導人能夠及時回信，後來在國防科工委和國家科技部、自然基金委組織的研討會上，有個結論意見，由國家科技部牽頭做這個事情。」

　　投入100億元人民幣

　　加入這個項目值不值？

　　然而當時科研經費有限，是否以「平等夥伴」身份加入有爭議。

　　「加入的門檻是10%，10%差不多100億人民幣，當時國家的整體的實力也並不強，科研的投入也不像現在，在當時科研投入總的經費也不多，所以有很多反對的聲音，認為我們國家出這麼多錢加入這麼一個項目是不是值。」

　　

　　科技部中國國際核聚變能源計劃執行中心主任羅德隆說，我國在參加ITER計劃談判期間，按照黨中央、國務院的要求，科技部、外交部、財政部、教育部、中科院、國家自然科學基金委、中核集團公司等部委和單位還歷經了多次論證，最終我國正式以平等夥伴身份加入了ITER計劃談判，中國人終於成為這一重要國際舞台的平等一方。

　　2003到2006年的日曆上

　　寫滿艱難曲折的談判歷程

　　「2003到2006年的日曆上，寫滿無數輪艱難曲折的談判歷程。」羅德隆說，「因為這是我們國家第一次以平等的身份，就是從一開始設計這些遊戲規則的時候就介入進去，對我們來說全是新的嘗試，所以每個組都是認真地研究文件，認真地考慮如何能夠最大化的保護我們的國家利益，在這個方面做了大量的工作，當時每次談判以前全是加班加點，去討論這些議案，討論如何去制定高案低案，如何去把這個談判組織好、談好，這些對我們來說既有挑戰，同時也有非常大的收穫。」

　　

　　多部門協同參與，全力支持ITER計劃實施

　　科技部作為我國ITER計劃的政府主管部門，在ITER《聯合實施協定》的框架內，協調國內相關資源，切實履行國際承諾，全面參與國際組織管理與ITER計劃實施。中方積極通過ITER理事會及其下設附屬機構對ITER管理提出建議，在大是大非問題上的原則立場和態度多次成為決定ITER計劃如何向前發展的重要因素。

　　「通過參與ITER計劃，有力提升了我國科技創新能力、國際項目管理能力和專業技術人才培養能力；我國在材料科學、超導技術、精密加工等相關領域的研發能力和技術水平取得長足進步，有些技術已經成功實現產業化。」萬鋼表示，我國將繼續推動ITER計劃的實施，不斷提升我國在核聚變能源領域的研發能力和技術水平，爭取在較短時間內，加強國際合作，貢獻中國智慧，使我國核聚變能源研究創新能力整體進入世界前列。

　　新聞多看點

　　ITER中的中國製造

　　自2008年以來，我國陸續承擔了18個採購包的製造任務，涵蓋了ITER裝置幾乎所有關鍵部件，由上百家科研院所、企業承擔。在ITER採購包研發製造過程中，取得了重大突破，解決了一系列聚變工程關鍵技術。

　　ITER電源採購包2012年順利通過初步設計評審，2014年順利通過最終設計評審。2008年中方指出ITER電源原設計方案存在設計風險和不安全性，並提出新的設計方案，最終被ITER組織批准實施。目前ITER所有的電源方案，均採用中國的設計方案。

　　全套磁體支撐系統採購包由中方獨立建造，中方在建立極低溫材料力學認證測試與評價體系、特殊環境焊接技術、特殊尺寸異形鍛件及緊固件等領域均實現了技術突破。

　　環向場、極向場導體是ITER裝置的核心關鍵部件之一，前者已於2015年圓滿完成。在實施過程中，實現了我國低溫超導股線100%國產化、產品質量100%滿足要求，帶領我國超導線材研發能力和工業化生產能力達到國際一流水平。

　　中方承擔ITER裝置所有31套磁體饋線採購包的製造任務，首先產品已順利交付ITER組織；屏蔽塊採購包進展順利，在國際上率先建成一套熱氦檢漏系統；校正場線圈採購包全部由中方自主製造；無功補償採購包一次性通過ITER組織的所有評審；脈衝高壓變電站材料採購包成功完成了特種電力變壓器、大尺寸集成性電氣艙等國內罕見設備的複雜製造和測試。

　　中國核聚變技術領跑世界

　　我國先後建成並升級改造了中國環流器二號A和東方超環EAST，用於在近堆芯的高參數條件下研究等離子體的穩態和先進運行，深入探索實現聚變能源的工程、物理問題。

　　中國環流器二號A是我國第一個帶偏濾器的大型托卡馬克聚變研究裝置。自裝置建成以來，在國內實現了三步跨越：第一步，磁位形由限制器位形到偏濾器位形的跨越；第二步，等離子體電子溫度達5500萬度，是迄今國內裝置達到的最高溫度；第三步，等離子體約束模式由低約束模式到高約束模式的跨越。尤其是2009年4月18日，中國環流器二號A在國內首次實現了高約束模式運行，使得我國成為繼美、日、歐之後第四個實現高約束模式運行的國家。

　　東方超環（EAST）是世界上第一個「全超導非圓截面托卡馬克裝置」。2017年7月3日晚，EAST裝置在世界上首次實現了5000萬度等離子體持續放電101.2秒的高約束運行，實現了從30秒到60秒，再到百秒量級的跨越。再次創造了核聚變新的世界紀錄。這一里程碑性的重要突破，表明我國磁約束聚變研究在穩態運行的物理和工程方面繼續走在國際前沿。

　　核聚變實驗室裝置也已進入高校：華中科技大學的J-TEXT是全國高校中唯一的中型托卡馬克裝置，中國科學技術大學自行設計、自主建造了我國首台大型反場箍縮磁約束聚變實驗裝置。

　　經過多年努力，我國物理實驗平台建設能力和實驗能力都大幅提升，多項物理實驗研究成果位於世界前位；消化吸收ITER關鍵技術，深入研究未承擔的部件製造任務相關技術，並在氚循環、等離子體控制、測試包層模塊（TBM）、核環境遙操作及模擬計算等領域都取得了很大進展和突破，我國在國際聚變界的影響力不斷增強