2024年5月8日星期三

一座小島上建成兩個國家大科學裝置的背後

湖南日報全媒體記者王銘俊

國家大科學裝置,又稱國家重大科技基礎設施,是中國實現許多重大科技成果突破的「利器」。

近年來,湖南佈局相關重大科學裝置,向「國字號」衝刺,協助打造有核心競爭力的科創高地。夯實重大科技基礎設施,面積2.65平方公里的合肥科學島有哪些經驗可參考?

坐落在安徽省合肥市廬陽區董鋪水庫,如今成為中國科技含金量最高的地方之一:運作2個國家大科學裝置、佈局7個研究單元,3,300多位科研人員匯集,追夢科技強國。

人類離「種太陽」的夢想又更近了一步

在庫區島上一棟不起眼的建築裡,全超導託卡馬克核融合實驗裝置模擬太陽核融合,進行一輪又一輪實驗。

就在去年4月,這裡創下新的世界紀錄——可重複403秒穩態高約束模式等離子體運作。正如童謠裡唱的,人類離「種太陽」的夢想又更近了一步。

「如果能夠突破3000秒大關,裝置將由實驗室走向商用,人類將不再為能源發愁。」中國科學院合肥物質科學研究院科學中心與基礎設施處處長張壽彪告訴記者,該裝置又稱「人造小太陽",透過模擬太陽發光發熱原理,使氫的同位素氘和氚發生聚變反應,產生清潔、高效、安全的新能源。

張壽彪介紹,地球上含有核融合原料最多的地方是大海,一公升海水中大約含有30毫克氘,如果把海水中的氘全部提煉出來,其釋放出的能量足夠人類使用100億年。因此,可控核融合也被稱為「終極能源」。

多個國家都在研發可控核融合技術。 1970年代,中國科學院合肥物質科學研究院等離子體物理研究所就開始了磁約束核融合的自主研發之路。如今,正在運作的裝置已是第四代,等離子體運作的參數如溫度、密度、運作時間等持續突破,中國也成為全球第一個掌握先進全超導託卡馬克技術的國家。

離這個實驗裝置500公尺處,是另一個國家大科學裝置-穩態強磁場實驗裝置。強磁場是現代科學實驗最重要的極端條件之一,磁場越強,越能發現新現象、催生新技術。

穩態強磁場實驗裝置從開始建造到通過國家驗收並正式投入運行,歷經10年。

2022年8月,該裝置混合磁鐵產生了45.22萬高斯的穩態磁場,相當於地球磁場的90多萬倍,打破了塵封23年的世界紀錄,成為目前全球範圍內可支持科學研究的最高穩態磁場。

看到了重大價值所在,才捨得投入

從"人造小太陽"、穩態強磁場,到建設中的"聚變堆主機關鍵系統綜合研究設施",再到規劃中的"強光磁""大氣立體觀測塔",合肥科學島藍圖中的大科學裝置達到5個。而在合肥,大科學裝置佈局更是達到13個。

建設運作大科學裝置,花費可不少。 「人造小太陽」一天實驗的電費,有時將近20萬元。為建造這些大科學裝置,合肥市已累計撥付資金近100億元。

「看到了大科學裝置的重大價值所在,才會捨得投入。」中國科學院合肥物質科學研究院等離子體物理研究所科普主管蔡其敏告訴記者,大投入在帶來科技創新力量提升、集聚創新人才的同時,將孵化技術成果、打造相關產業鏈,促進經濟與社會發展。

從合肥佈局的大科學裝置可以看出,除了有一張藍圖幹到底的堅持、不斷豐富的人才儲備,還有集中佈局、梯次建設的思考。當地大科學裝置主要圍繞在量子資訊、聚變能源、深空探測三大未來產業展開,恰好對應安徽省三大科創高地建設。

頂格推進裝置建設,採取「交鑰匙工程」方式代建科創平台…大科學裝置建設跑出「加速度」的同時,也提高了科技創新的顯示度——

依托"人造小太陽",孵化了中科離子、中科太赫茲、中科液空低溫等高新科技企業;

依托穩態強磁場裝置,為國內外近200家單位提供實驗條件,在超過60萬個機時的運作中,開展涵蓋物理、化學、材料等領域3000多項前沿課題研究,研發的急性髓系白血病新藥已進入Ⅱ期臨床試驗;

依托合肥先進光源,研發的大口徑高閾值衍射光柵成功應用於國內強雷射器,一舉打破國外壟斷。



最新新聞播報:2024年5月6日22時7件事!

大樂透第24051期開獎。開出一等獎2注,2地平分。單注獎金1000萬

美國深度拆解華為Pura70:驚人評價揭示國產手機新高度!

黑色系節後迎來暴漲!原因是什麼?

2024年「資料要素×」大賽將於5月正式啟動

沒有留言:

發佈留言

地球真正的“主人”,比人類早數十億年誕生,經歷多次生物大滅絕

在無盡的宇宙中,我們的家園- 地球 ,是一顆充滿活力與活力的藍色星球。它的誕生與演化,是一個充滿神奇與奧秘的過程。 地球的形成,大約可以追溯到46億年前。在那個遙遠的時代, 太陽 系 尚未形成,只是一片混沌的星際塵埃和氣體。隨著時間的推移,這些塵埃和氣體逐漸聚集,形成了 太陽 和...