從“地心說”到“日心說”，人類經(jīng)歷了1400多年的艱難探索；從鉆木取火到使用清潔能源，人類經(jīng)過了更長(zhǎng)的歲月。當(dāng)我們?cè)谠绱旱暮L(fēng)中企盼陽(yáng)光時(shí)，中外科學(xué)家們正在為一個(gè)偉大夢(mèng)想——“人造太陽(yáng)”執(zhí)著耕耘著。2月22日，山西晚報(bào)記者從太鋼方面獲悉：由太鋼制造的人造太陽(yáng)板材已通過了國(guó)際認(rèn)證，進(jìn)入小批量采購(gòu)階段。

中國(guó)作為7個(gè)成員國(guó)之一，與美、俄、日、法等國(guó)一起，參與了項(xiàng)目的開發(fā)和研究。而作為不銹鋼產(chǎn)能全球第一的太原鋼鐵（集團(tuán)）有限公司，則承擔(dān)了“人造太陽(yáng)”中的鋼板研發(fā)部分。人造太陽(yáng)離我們有多遠(yuǎn)？它能給人類生活帶來(lái)哪些改變？人造太陽(yáng)與太鋼有哪些不解情緣？讓我們跟隨記者的腳步，揭開一系列神秘面紗。

探秘  一場(chǎng)清潔能源變革正悄然進(jìn)行

一場(chǎng)初雪，讓太鋼園區(qū)變得格外清冷。如果不是“人造太陽(yáng)”項(xiàng)目，很少有理由能夠阻擋張寶林出差的腳步。52歲的張寶林是太鋼的一名高級(jí)經(jīng)濟(jì)師，“人造太陽(yáng)”項(xiàng)目的參與者。

“ 人造太陽(yáng) 是指通過可控?zé)岷司圩兊姆绞?，給人類帶來(lái)幾乎無(wú)限的清潔能源。”在通往園區(qū)的路上，張寶林開始介紹人造太陽(yáng)的原理。簡(jiǎn)言之，太陽(yáng)的光和熱，來(lái)源于氫的兩個(gè)同胞兄弟——同位素氘和氚，在聚變成一個(gè)氦原子的過程中釋放出的能量，“人造太陽(yáng)”就是“模仿”這一過程。

目前，人類核電站有序利用的核能都是核裂變過程——由較重的原子核裂變成較輕的原子核，從中獲得釋放的能量。單位質(zhì)量釋放的能量輕核聚變比重核裂變要大數(shù)倍。

“有專家考證，較早提出 人造太陽(yáng) 解決人類能源問題的是一位蘇聯(lián)的年輕少尉。這個(gè)高中學(xué)歷的 大男孩 在1950年提出這個(gè)想法時(shí)，蘇聯(lián)科學(xué)家們沒有笑話他，而是科學(xué)審慎分析了它在理論和實(shí)踐中的可行性。歷史證明，很多改變世界的偉大科學(xué)發(fā)現(xiàn)和科技進(jìn)步，源自勇敢的 空想 、睿智的呵護(hù)和執(zhí)著的追求。”張寶林說。

逐夢(mèng)  太鋼已為“人造太陽(yáng)”奮斗十年

張寶林與“人造太陽(yáng)”第一次觸電，是在2007年的春天。一名中科院的同行發(fā)給他一封郵件。同行在郵件中問詢，太鋼能不能制造一種鋼管。據(jù)張寶林回憶，這種鋼管被要求“又圓又方”，且技術(shù)參數(shù)十分苛刻，很難實(shí)現(xiàn)。多年的科研經(jīng)驗(yàn)讓張寶林迅速做出判斷：這是一個(gè)非比尋常的高科技項(xiàng)目。過了沒幾天，太鋼方面宣布，承擔(dān)“人造太陽(yáng)”部分采購(gòu)包的研發(fā)、生產(chǎn)任務(wù)。“人造太陽(yáng)”在全球分成了100多個(gè)采購(gòu)包，分配到中國(guó)的有12個(gè)。

在筑夢(mèng)的路上，太鋼的科研團(tuán)隊(duì)遇到了前所未有的挑戰(zhàn)。首先是人員的認(rèn)識(shí)問題。這場(chǎng)“追夢(mèng)旅程”從上世紀(jì)50年代開始，已經(jīng)進(jìn)行了半個(gè)多世紀(jì)，真正投入商用、變成每家每戶可以用的電，可能至少還需要幾十年。也就是說，這是一件“這輩子不一定能看見結(jié)果的事”。加上研發(fā)周期較長(zhǎng)，一些人出現(xiàn)了畏難情緒。

太鋼集團(tuán)副總柴志勇以及鋼管公司老領(lǐng)導(dǎo)田曉青的話至今鼓舞人心。一遇到不同意見，他們會(huì)先讓對(duì)方回答這么兩個(gè)問題：第一，這么大的國(guó)際科研項(xiàng)目，需要的板材特殊，太鋼不參與，誰(shuí)參與？第二，“人造太陽(yáng)”是造福全人類的清潔能源，是必須履行的國(guó)際義務(wù)，科技部不找太鋼，找誰(shuí)去？

思想問題解決了，更難的是技術(shù)問題。以此次通過國(guó)際認(rèn)證的L型鋼為例，6米長(zhǎng)的兩根管子，發(fā)來(lái)的英文材料有112頁(yè)。技術(shù)人員必須看懂，并翻譯、溝通給工人。L型鋼是含氮不銹鋼，硬度非常高。在加工時(shí)，用力不夠就不能成型，而用力過猛，就很容易發(fā)生悶車現(xiàn)象：鋼板容易變成飛行的炮彈，穿透廠房，發(fā)生安全事故。無(wú)數(shù)個(gè)日日夜夜，通宵達(dá)旦地考證、研究和改良，半年后，2011年，太鋼宣布，L型鋼研制成功。得到這一消息后，“人造太陽(yáng)”國(guó)際項(xiàng)目采購(gòu)包的負(fù)責(zé)人及歐洲核子研究中心材料專家第一時(shí)間飛抵太原，拍照、采集數(shù)據(jù)，并將資料傳到《ITER　NEWS》上。

“以前我們跟別人交流，是想看別人到底有什么成功的經(jīng)驗(yàn)?，F(xiàn)在反過來(lái)，有很多國(guó)外同事向我們打聽，你們什么地方做得好。”張寶林說。

突破　中國(guó)智慧在這里閃耀

在太鋼工業(yè)園區(qū)，記者見到了用于“人造太陽(yáng)”的材料：L型、U型鋼板，以及部分?jǐn)D壓件。站在“人造太陽(yáng)”的示意圖前，張寶林對(duì)其主體結(jié)構(gòu)進(jìn)行了解說。

從外觀上看，除去外圍設(shè)施，“人造太陽(yáng)”的主體部分是一個(gè)直徑和高度在29米的“大家伙”，相當(dāng)于10層樓房那么高。太鋼此次參與的核心技術(shù)主要集中在校正場(chǎng)線圈以及其他零部件。那么，這些校正場(chǎng)線圈有什么用途呢？我們就要說到核聚變的發(fā)生條件。

核聚變的發(fā)生條件，必須是在超高溫或者超高壓的條件下。“人造太陽(yáng)”的反應(yīng)堆條件，需要1億攝氏度的高溫。而在地球上，這樣的溫度幾乎不能發(fā)生。因?yàn)槿祟惼駷橹拱l(fā)現(xiàn)的耐高溫金屬鎢的熔點(diǎn)也只有3410攝氏度。

俄羅斯的研究組發(fā)明出了一種磁元素，解決了這一難題。它的原理相當(dāng)于，用磁編織成了一個(gè)鳥籠子，里面發(fā)生上億攝氏度的高溫。在這種強(qiáng)磁場(chǎng)的條件下，為了保證一個(gè)中子也不泄漏出來(lái)，就用到了校正場(chǎng)線圈。它的主要作用是彌補(bǔ)強(qiáng)磁場(chǎng)。

通過示意圖記者看到，如果把人造太陽(yáng)的主體比作一個(gè)巨型的易拉罐的話，太鋼參與制造的校正場(chǎng)線圈，則主要分布在蓋頂、蓋底以及周邊的外壁上。在頂部和底端，它呈現(xiàn)拼盤形狀，在內(nèi)壁周圍，它像一個(gè)個(gè)獨(dú)立的瓦片一樣，包裹著強(qiáng)磁場(chǎng)。

制造出了超高溫的環(huán)境后，如何能讓這些材料承受“太陽(yáng)”高溫，成了嚴(yán)峻的考驗(yàn)。2016年，位于成都的西南物理研究院研制出的反應(yīng)堆核心材料通過了國(guó)際認(rèn)證，直接面對(duì)高溫聚變物質(zhì)，被稱為反應(yīng)堆的“第一壁”。

目標(biāo)  用50年時(shí)間讓“人造太陽(yáng)”為人類服務(wù)

據(jù)介紹，人造太陽(yáng)的材料生產(chǎn)主要分為四個(gè)階段：研發(fā)、國(guó)際認(rèn)證、小批量采購(gòu)和批量生產(chǎn)。前兩個(gè)階段一般長(zhǎng)達(dá)數(shù)十年，在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)進(jìn)行。2月底，記者從太鋼方面獲悉，由太鋼制造的板材已通過了國(guó)際認(rèn)證，進(jìn)入了小批量采購(gòu)階段。“人造太陽(yáng)”項(xiàng)目一旦實(shí)現(xiàn)，人類能源枯竭問題將得到改善。和普通能源相比，核聚變清潔安全，能量巨大，用于核聚變的材料氘存在于海水中，一升海水中的氘聚變產(chǎn)生的能量相當(dāng)于燃燒三百升汽油。只要往設(shè)備中不斷輸入氘和氚，在里面發(fā)生聚變反應(yīng)，它就能源源不斷地釋放出能量，廉價(jià)而且數(shù)量豐富。“如果說，人類的火種來(lái)源于普羅米修斯的話，那么，人造太陽(yáng)就是一次真正的 盜天火 ，它將讓人類告別對(duì)地球母親敲骨吸髓式的能源掠奪，一勞永逸地解決能源問題。”張寶林說，人造太陽(yáng)要經(jīng)歷實(shí)驗(yàn)堆、示范堆、商業(yè)堆三個(gè)階段，這個(gè)過程前后大約需要50年的時(shí)間。

通過50年的時(shí)間，再造一個(gè)太陽(yáng)，用核聚變能把老百姓家的燈點(diǎn)亮。為了實(shí)現(xiàn)這個(gè)宏偉理想，數(shù)以萬(wàn)計(jì)的科研工作者正在夜以繼日，付出不懈的努力。（2017-02-27）