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2019年6月5日 星期三

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探秘新一代“人造太陽(yáng)”實(shí)驗(yàn)裝置:要把事情做好給國(guó)家一個(gè)交代
發(fā)布日期:2019-12-12    發(fā)布:中國(guó)核學(xué)會(huì)

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12月初的成都,陰雨連綿。濕冷的空氣侵蝕著大地,萬(wàn)物都期盼著太陽(yáng)的來(lái)臨。

一大早就來(lái)到核工業(yè)西南物理研究院的蔡立君,從車上下來(lái)搓了搓手,急匆匆地走向中國(guó)環(huán)流器二號(hào)M裝置項(xiàng)目(HL-2M)安裝現(xiàn)場(chǎng)。作為該項(xiàng)目安裝負(fù)責(zé)人,半年來(lái)這幾乎是他一天忙碌的“固定開場(chǎng)”。

“人造太陽(yáng)”是一代代核聚變?nèi)私恿Ρ寂?,致力于照亮人類未?lái)的夢(mèng)想。半個(gè)世紀(jì)來(lái),核西物院聚變?nèi)俗巫我郧螅粩嗵剿?,追尋著?mèng)想的腳步。守得云開見明月。歷經(jīng)近10年拼搏,如今這里,新一代“人造太陽(yáng)”實(shí)驗(yàn)裝置正在“茁長(zhǎng)成長(zhǎng)”。

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“環(huán)流器二號(hào)M裝置預(yù)計(jì)明年運(yùn)行,建成后將為人類制造“人造太陽(yáng)”提供重要的技術(shù)支撐,屆時(shí)我們離實(shí)現(xiàn)核聚變清潔能源的夢(mèng)想將又跨近一步。”核工業(yè)西南物理研究院院長(zhǎng)段旭如說(shuō)道。

那么現(xiàn)在工程進(jìn)展如何?大科學(xué)工程的科學(xué)技術(shù)是走在世界科學(xué)發(fā)展的最前端的,裝置設(shè)計(jì)建造“前無(wú)古人”,核西物院聚變?nèi)诉@一路走來(lái)又面臨哪些挑戰(zhàn)?記者近日走進(jìn)核西物院,一探究竟。

籌建近10年,不能超過(guò)0.1毫米偏差

走進(jìn)試驗(yàn)大廳,偌大的房子中間,正在安裝的新一代“人造太陽(yáng)”實(shí)驗(yàn)裝置——中國(guó)環(huán)流器二號(hào)M裝置已見雛形——電子溫度將達(dá)到2億攝氏度,等離子體電流將提高到3兆安培,結(jié)構(gòu)更加先進(jìn),核心材料獨(dú)一無(wú)二,裝置更加接近未來(lái)聚變堆所需要的物況、條件……裝置近乎于科幻色彩的先進(jìn)參數(shù)與物況不斷拉近著的聚變?nèi)俗分稹叭嗽焯?yáng)”的夢(mèng)想。

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“項(xiàng)目終于見到曙光了?!蓖矍斑@個(gè)“龐然大物”,中國(guó)環(huán)流器二號(hào)M裝置項(xiàng)目經(jīng)理劉永不禁感嘆:“從最早的籌劃、設(shè)計(jì)定型,到建造,再到安裝,我們用了近10年的時(shí)間。比想象的困難。由于它的先進(jìn)性,不少材料和工藝都是前人沒有做過(guò)的。中間遇到很多問題,我們不斷在挑戰(zhàn)極限?!?/span>

中心柱是裝置主機(jī)最重的部分,高度約為2層樓,重約80噸。作為整個(gè)裝置基礎(chǔ)環(huán)節(jié),它的按期交付將直接影響后期安裝進(jìn)度。為此,二號(hào)M裝置線圈團(tuán)隊(duì)放棄了2018年整個(gè)春節(jié),在現(xiàn)場(chǎng)苦戰(zhàn)了整整3個(gè)月。按期交付還未來(lái)得及慶祝,他們又迎來(lái)更大難題——中心柱要從預(yù)試驗(yàn)大廳移到試驗(yàn)大廳,這個(gè)距離只有40多米,但因?yàn)槠涫褂昧颂厥獠牧希按髩K頭”在移動(dòng)期間不得有一絲一毫的磕碰。同時(shí),安裝時(shí)精度要求不能超過(guò)0.1毫米偏差。

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“為了萬(wàn)無(wú)一失,我們反復(fù)討論,一個(gè)月內(nèi)做了十幾個(gè)方案?!本€圈組負(fù)責(zé)人劉曉龍是控制理論與控制工程專業(yè)博士,說(shuō)起專業(yè)知識(shí)來(lái)意氣風(fēng)發(fā),自2017年擔(dān)任該團(tuán)隊(duì)的負(fù)責(zé)人以來(lái)面臨了無(wú)數(shù)的困難,為了解決問題常常是就一個(gè)問題就要重新學(xué)習(xí)一門課程。

移動(dòng)當(dāng)天,這條走路只需要2分鐘的路線,從安裝座小心翼翼地拆除并移動(dòng)整整花費(fèi)了近9個(gè)小時(shí)?!耙苿?dòng)中,大家像呵護(hù)寶貝一樣。” 劉曉龍笑著說(shuō):“還不錯(cuò),我們成功了?!?/span> 

嚴(yán)細(xì)精神貫穿每一個(gè)環(huán)節(jié),我們信心滿滿

“這個(gè)裝置只能成功,不能失??!必須要做到建設(shè)目標(biāo)的零風(fēng)險(xiǎn)。既然把任務(wù)交給我們這個(gè)團(tuán)隊(duì)了,我們有義務(wù)把這個(gè)事情做好,給中核集團(tuán),給核工業(yè),乃至國(guó)家一個(gè)交代?!?M項(xiàng)目對(duì)接會(huì)上,劉永的講話擲地有聲。

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2M項(xiàng)目是繼首座受控核聚變實(shí)驗(yàn)裝置——中國(guó)環(huán)流器一號(hào),新一號(hào),二號(hào)A后,核西物院建設(shè)的第四臺(tái)托卡馬克實(shí)驗(yàn)裝置。但由于裝置的先進(jìn)性,該裝置與前三個(gè)裝置有著跨越式的差距。從裝置的前期調(diào)研、設(shè)計(jì),以及建造,安裝,核西物院的科研人員、設(shè)計(jì)師、工程師和項(xiàng)目管理團(tuán)隊(duì)300多人全力以赴地推動(dòng)該項(xiàng)目建設(shè)。

2019年6月,項(xiàng)目正式進(jìn)入安裝階段。但大學(xué)科工程涉及科學(xué)、技術(shù)、工程各個(gè)方面,多學(xué)科交叉,強(qiáng)度大、難度高。項(xiàng)目安裝,各個(gè)專業(yè)團(tuán)隊(duì)如何協(xié)同推進(jìn)成了蔡立君每天都要面對(duì)的事情?!斑@個(gè)項(xiàng)目的精度要求非常高,安裝的過(guò)程中都是以毫米計(jì)算,涉及的系統(tǒng)和部件數(shù)量也是巨大的,給我們提出了不小的挑戰(zhàn)。為了確保安裝無(wú)誤,我們每周要開大量的協(xié)調(diào)推進(jìn)會(huì),針對(duì)方案和界面等問題反復(fù)溝通修改?!痹捯魟偮?,蔡立君的手機(jī)再次響起。每天,他的工作電話幾十個(gè)。

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2M項(xiàng)目的有序推進(jìn)讓劉永露出欣慰的微笑。而更讓他感到自豪的是,在這里,環(huán)流器二號(hào)M裝置將為我國(guó)參與國(guó)際熱核聚變堆(ITER)計(jì)劃工作,以及自主設(shè)計(jì)建造未來(lái)聚變堆提供重要技術(shù)支撐,而且通過(guò)近10年的打磨,“一批人起來(lái)了。未來(lái)一旦有更大的項(xiàng)目,他們完全可以勝任。他們具備成為國(guó)際一流人才的潛質(zhì)?!?/span>

說(shuō)起來(lái),近年來(lái)參加ITER的項(xiàng)目,也是核西物院人才成長(zhǎng)的助推器。同時(shí)也推動(dòng)著院的發(fā)展。因?yàn)閰⒓釉擁?xiàng)目,核西物院常年有20多人在法國(guó)工作,他們把先進(jìn)的管理模式、管理經(jīng)驗(yàn)都帶回來(lái)了?,F(xiàn)在無(wú)論是核西物院的管理體系建立,還是2M項(xiàng)目的工程管理水平都提到一個(gè)新的水平。如今2M項(xiàng)目建立了質(zhì)保體系、安全標(biāo)準(zhǔn)體系,“嚴(yán)細(xì)精神貫穿項(xiàng)目每一個(gè)環(huán)節(jié)?!?/span>

“目前,項(xiàng)目的部件都已經(jīng)建造完成,按照進(jìn)度,預(yù)計(jì)明年實(shí)現(xiàn)運(yùn)行?!闭\(chéng)然,科學(xué)裝置,必須等到它運(yùn)行的時(shí)候才能知道。但“十月懷胎,成功達(dá)到目標(biāo),我們信心滿滿,我們充滿期待。”采訪最后,劉永說(shuō)道。

作者:胡春玫

攝影:鄭鐵流  范晉

責(zé)編:段新瑞


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