霍裕平 - 個人信息
姓名: 霍裕平
性別: 男
出生年月: 19370816
民族: 漢
畢業(yè)院校:北京大學(xué)物理系
學(xué)科: 物理學(xué)
技術(shù)職稱: 研究員
工作單位: 中國科學(xué)院等離子體物理研究所,所長
單位所屬機構(gòu): 研究單位
是否院士: 科學(xué)院院士
國籍: 中國
任教專業(yè):工學(xué)-工程力學(xué)類
在職情況:在
所在院系:機械工程學(xué)院
所教課程:
研究方向:高溫等離子體
霍裕平 - 基本資料
霍裕平 ,男,漢族,1937年8月出生,湖北黃岡人。中國科學(xué)院院土,鄭州大學(xué)物理系教授,中共黨員。1959年畢
業(yè)于北京大學(xué)物理系。鄭州大學(xué)教授。長期從事理論物理研究工作,重要論文有《稀土離子對鐵磁共振的影響》、《用光學(xué)方法實現(xiàn)一般線性變換》、《等離子體的靜態(tài)穩(wěn)定性》等,并發(fā)表專著《非平衡態(tài)統(tǒng)計物理》。自1982年起,任中國科學(xué)院等離子體物理研究所所長與合肥分院院長,長期領(lǐng)導(dǎo)中科院核聚變研究工作,并參與領(lǐng)導(dǎo)國家的核聚變研究。領(lǐng)導(dǎo)和組織了我國大型超導(dǎo)托克馬克HT-7的建設(shè),并是國家重大科學(xué)工程HT-7U計劃的主要建議者。1993年當選為中國科學(xué)院院士。霍裕平 - 生平經(jīng)歷
1959年畢業(yè)于北京大學(xué)物理系,同年進入中國科學(xué)院物理研究所工作,1974年調(diào)入等離子體物理研究所,1979年應(yīng)邀赴美國普林斯頓高等研究院工作一年。曾任中國科學(xué)院等離子體物理所所長、中國科學(xué)院合肥分院院長兼黨委書記,兼任中國物理學(xué)會常務(wù)理事、國家高技術(shù)計劃能源領(lǐng)域?qū)<椅瘑T會委員等職務(wù),1981年至1987年兼任安徽省政協(xié)常委。1978年破格晉升為研究員,并先后擔任光學(xué)、等離子體物理和實驗物理三個學(xué)科的博士生導(dǎo)師,1993年11月當選為中國科學(xué)院院土。1978年以來,曾獲全國科學(xué)大會獎、中科院科技進步一等獎、中科院科技成果二等獎等多項獎勵,獲國家有突出貢獻的中青年專家,安徽省勞動模范、全國勞動模范等榮譽稱號。1996年3月調(diào)入鄭州大學(xué)。30多年來,霍裕平主要從事理論物理與等離子體物理領(lǐng)域的研究工作,他在固體理論、非平衡態(tài)統(tǒng)計理論、等離子體物理及核聚變等諸多方面取得了突出成就。
霍裕平 - 主要學(xué)術(shù)成果
代表性著作 :
代表性論文 :
霍裕平 - 相關(guān)新聞——基礎(chǔ)教育應(yīng)平等
全國政協(xié)委員、鄭大教授霍裕平表示基礎(chǔ)教育應(yīng)平等
新華網(wǎng)河南頻道3月5日訊 河南商報報道:農(nóng)村基礎(chǔ)教育應(yīng)該跟城市平等。昨天,全國政協(xié)委員、中科院院士、鄭州大學(xué)教授霍裕平建議。
“上學(xué)難是個籠統(tǒng)的問題,實際是上優(yōu)質(zhì)學(xué)難,在均衡發(fā)展方面國家要出臺一些政策,就是統(tǒng)籌城鄉(xiāng)的協(xié)調(diào)發(fā)展!比珖䥇f(xié)委員、鄭州市副市長龔立群說,新農(nóng)村建設(shè)之后鄉(xiāng)鎮(zhèn)小學(xué)中村里的小學(xué)向鄉(xiāng)里集中,鄉(xiāng)里面向縣里面集中,縣里面向中心城市集中。
從去年開始,鄭州市率先在全省減免了農(nóng)村教育階段學(xué)生的學(xué)雜費等費用!敖衲晡覀?nèi)棵獬耍敲疵獬笠哟笳呢斦度肓Χ,比如說教師的工資,我們實現(xiàn)了有縣統(tǒng)籌給他們,但是公共經(jīng)費往往是縣里面財政不到位,我們今年就提出來新學(xué)期開學(xué),公共經(jīng)費必須到位,不然沒有公共經(jīng)費孩子怎么上課。”龔立群表示。
霍裕平委員說,根據(jù)教育部的一個說法,農(nóng)村教師的收入會有所降低,當然從長期來看還會有增加的,但是在做決策以前應(yīng)不應(yīng)該考慮到這個后果?農(nóng)村教師收入本來就很低,再進一步降低,會對整個農(nóng)村教師隊伍的穩(wěn)定造成一定的影響。
“基礎(chǔ)教育包括農(nóng)村的教育,既然是基礎(chǔ)教育,就應(yīng)該農(nóng)村跟城市是平等的!被粼F秸f。
霍裕平 - 相關(guān)新聞——人類開發(fā)新能源的宏偉計劃——ITER
霍裕平院士:人類開發(fā)新能源的宏偉計劃——ITER主持人:不久前,參加國際熱核聚變實驗反應(yīng)堆計劃(簡稱國際熱核計劃,英文縮寫ITER)的歐盟、中國、美國、日本、韓國、俄羅斯和印度的7方代表11月21日在法國總統(tǒng)府正式簽署了聯(lián)合實驗協(xié)定及相關(guān)文件,全面啟動了世界矚目的人類開發(fā)新能源的宏偉計劃。請您簡單介紹一下當時的情況。(不知霍裕平院士是否參加了在法國舉行的簽約儀式?)國際熱核聚變實驗反應(yīng)堆的原理類似太陽發(fā)光發(fā)熱,即在上億攝氏度的超高溫條件下,利用氫的同位素,氘、氚的聚變反應(yīng)釋放出核能。核聚變?nèi)剂想碗翱梢詮暮K刑崛,核聚變反?yīng)不產(chǎn)生溫室氣體及核廢料。由于原料取之不盡,以及不會危害環(huán)境,核聚變能源成為未來人類新能源的希望所在。國際熱核聚變實驗反應(yīng)堆計劃由占世界人口一半左右的7個伙伴決定聯(lián)合起來,組成一個偉大的科學(xué)團隊,這是人類歷史上的一個創(chuàng)舉。
嘉賓:我很有幸能夠參加這樣一個重大的簽字儀式,國際協(xié)定的簽字儀式,因為ITER計劃應(yīng)該說是在人類科學(xué)發(fā)展史上,也是非常重要的,這是第一個由七個國家以平等的身份組成的這么一個大的科學(xué)計劃,而這個科學(xué)計劃的目標,是為了徹底的解決人類能源的需求,這樣一個比較宏偉的目標。由這些國家政治立場有所不同,各方面有所不同,但是大家都認識到這個問題的重要性,所以大家通過協(xié)商了以后,就合作,協(xié)商最后達成了一致的協(xié)議,建立了那么一個組織。這樣一個簽字儀式,是在法國的巴黎愛麗舍宮,而這個協(xié)議的主持人就是法國的總統(tǒng)希拉克,致開幕詞。回過頭來說這個ITER計劃,是得到了這七個成員國家的都是最高領(lǐng)導(dǎo)的關(guān)心和支持,我們國家胡錦濤同志也多次對這個計劃有所指示,其他的美國參加ITER計劃是由美國布什總統(tǒng)親自宣布的,這樣一個計劃參加簽字的基本上是各個國家相應(yīng)的部門領(lǐng)導(dǎo)。我想值得特別提到的是,我們國家的代表徐冠華同志,科技部部長徐冠華同志,在簽字儀式上,是第一個被邀請發(fā)言的,他談到了我們國家為什么參加ITER計劃,然后我們國家對我們世界能源的考慮,以及我們國家現(xiàn)在強調(diào)發(fā)展科學(xué)技術(shù)的基本立場,這個講話受到了會議的歡迎,而且在會后,在講話以后,希拉克總統(tǒng)專門就中國重視科學(xué)和技術(shù)的發(fā)展講了一段熱情洋溢的話,然后才去請的第二位韓國的副總理講話,這點我感覺印象是非常深的,而且也說明我們國家現(xiàn)在在世界上,特別在科技界的一種被人重視的地位,當然并不是說我們國家的科技已經(jīng)發(fā)展的達到了都是最前沿或者是什么,但是至少我們這么一個大國,我們科學(xué)技術(shù)上的這些努力,包括體現(xiàn)在我們參加ITER計劃這上面,是受到了國際上非常大的重視,應(yīng)該說是贊揚。
主持人:多國合作聯(lián)合實施ITER計劃的目的是什么?(當前的能源形勢;通過大規(guī)模利用聚變能,來解決人類未來的能源問題等)
嘉賓:我想總的目的應(yīng)該是世界上核聚變研究發(fā)展到這個階段,一個重要的轉(zhuǎn)折,這個轉(zhuǎn)折是從原來的科學(xué)研究轉(zhuǎn)到科學(xué)工程可行性的驗證,所以簡單講ITER計劃是要建一個聚變實驗堆,而這個聚變實驗堆的目標,是要檢驗聚變,將來和平利用聚變能的科學(xué)和工程的可行性。所以如果說這個ITER計劃能夠取得成功,這個成功不光是建立ITER這個裝置,而是在ITER預(yù)定的一些工作能夠順利完成的話,那么下面一步將是建造一個示范聚變堆,人們第一次用聚變發(fā)電的一個反應(yīng)堆,示范堆的順利有可能導(dǎo)致核聚變能的商業(yè)化,應(yīng)該說這是一個非常重要的聚變能的一個重要的轉(zhuǎn)折和一個重要的步驟。當然也存在一定的風(fēng)險,正是由于這樣,所以各個國家才最后商量,共同承擔風(fēng)險,來開發(fā)這么一個計劃,我想這是反映了人類對于解決自己未來問題的關(guān)注,這個反映到政府的各個層次,是最后才出現(xiàn)各個國家都能夠一致的達成這么一個協(xié)議。
主持人:我看這里面有一些發(fā)達國家,發(fā)展中國家,但是還有好多都沒有,為什么只選擇這么幾個國家?
嘉賓:他是這樣的,七方有六方是國家,另一方是歐盟,歐盟代表現(xiàn)在所有歐盟的成員,還包括瑞士在里面,所以這樣的話,歐洲、俄羅斯、中國、印度、美國、韓國、日本,加起來的人口大概在世界的一半以上,而且是幾乎囊括了所有的核大國,所以可以說這是一次人類共同的一個探險。
主持人:比如像歐盟或者美國,他實驗裝置搞這個肯定是很費錢的,他們也很有錢,為什么他們不可以單獨自己搞,要這么聯(lián)合起來搞?
嘉賓:應(yīng)該說這個裝置和它的實驗,現(xiàn)在的估計,包括建成以后實驗的費用大概至少在100億歐元以上,不是說這些國家一定完全出不起,而是說關(guān)系到全人類的一個前景的那么一個事業(yè),各個國家還是希望大家共同的開發(fā),至少目前階段共同的開發(fā),共同的承擔風(fēng)險,來能夠集中,同時也集中全世界在這方面最好的科學(xué)家和最好的工程師參加這個工作,所以這樣一個科學(xué)合作,不但是有,從經(jīng)費上或者什么,100億美元是不是太多了一點,或者少一點的問題,而多少帶有政治性的意義,也就是說體現(xiàn)了人類共同為自己未來奮斗這么樣一個。我舉個例子,比如中國的參加,不僅是中國參加了這么一個計劃,代表了人類這么一部分人,對于未來能源的關(guān)心,同時中國的參加,應(yīng)該說也推動了美國的再參加,可以這么說,在中國參加后不到一個月,美國總統(tǒng)親自宣布美國參加ITER計劃,在這以后,陸續(xù)的韓國參加了,印度也參加了。其中有些國家可能聚變研究的水平比起一些發(fā)達國家還有一定的差距,但是這些國家參加,不但體現(xiàn)了他們出這些資金,而且表明他們打算和努力,這個我想從我們國家打算參加ITER計劃的目標也可以看得出來這個計劃的意義,絕不僅在于大家共同出錢建這么一個裝置。
主持人:就是說你首先從這個領(lǐng)域研究的科研的水平實力,你得有這個資格,這大概也是個很主要的條件吧,能不能參加?
嘉賓:有一定的這樣的因素,但是這樣的因素,這是我說了,這有兩個方面,一個方面當然一個國家你至少進去以后,要能對這個計劃起作用,也就是說你要承擔你應(yīng)該承擔的義務(wù),你要完成這些義務(wù)的話,也說明你的科研和技術(shù)的發(fā)展,科學(xué)和技術(shù)的發(fā)展,有一定的程度,特別是因為這是很大的計劃,很大的設(shè)備,所以工業(yè)界的能力也在這兒也是一個重要的方面,我想這是這樣的。從另外一方面來說,當然這中間是有差距的,各方面是有差距的,所以這方面只要每個參加,最早是有日本、歐盟、俄羅斯三方在2002年的時候,開始是這么個情況,后面的參加者,應(yīng)該說每個參加者參加前,他們原來的參加者都派了一個代表團來考察,美國是沒有,美國因為原來參加的后來退出了,所以他們再參加沒有再考察,像中國、韓國、印度都是考察過的,有一定的,工業(yè)界有一定的能力,研究界的水平,可能還是不一樣的,但是也有一些基本的,至少有一些聚變研究。
主持人:請您簡單介紹一下裂變與聚變有什么不同?聚變能是如何產(chǎn)生的?
嘉賓:我想通常經(jīng)常是說聚變能是人類最終解決能源問題的可能途徑之一,當然也不是完全的這樣一個。裂變能也是解決人類能源的一個方面,今后的發(fā)展也向這個方向發(fā)展,但是裂變能主要是中子打在重核上面,像鈾235,或者是釙,使得這些重的原子核產(chǎn)生分裂,在分裂變的同時也放出能量,放出中子,這些中子再引起其他重原子核的分裂,這樣一個過程最典型的就在最早的原子彈,這個過程最后比較快的實現(xiàn)了裂變反應(yīng)堆,就是現(xiàn)在的原子能反應(yīng)堆和原子能電站,而且現(xiàn)在也在發(fā)展,全世界的發(fā)電量中大概有20%左右是核能的,但是核能今后還會進一步發(fā)展,核能存在幾個問題,這些問題也是需要很長時間,很大努力才能解決的,大概關(guān)注最多的,因為裂變反映比較容易,中子打到重核里面,只要有足夠多的鈾235和足夠多的釙總是能夠產(chǎn)生裂變反映的,但是裂變反應(yīng)打出來裂變以后的產(chǎn)物,像有些錒系元素,是呈放射性的,有的壽命長到幾百萬年,通常中子打到一些材料,如鋼上面, 也會產(chǎn)生一些放射性的元素,但是這些都是短壽命的,就是幾十年以內(nèi),所以通常裂變堆結(jié)束了以后,是要放很長一段時間的,把那些放射性的材料,比如放到水泥的結(jié)構(gòu)里頭,存放幾十年,這么它的放射性就消失了,但是對于裂變堆產(chǎn)生的高放射廢料,這是沒法的,除非你用另外的核反應(yīng)把它給消滅掉,這也有提到,用中子打它,但是這些技術(shù)的發(fā)展要有很長的一段時間。放射性高放射廢料的出現(xiàn),是重要的一個問題,現(xiàn)在有人建議把它放到地下比較深的結(jié)實的巖層里面去,但是所有的巖層,天然的巖層都是有裂縫的,比較長的時間內(nèi)有可能會出現(xiàn)地層的破壞,產(chǎn)生嚴重的后果,我想這是裂變堆最主要的,對將來使用的考慮,其他當然也有安全性的問題。資源也是一個問題,F(xiàn)在的壓水碓,大概一個堆全壽命中需要大約一萬噸鈾資源,包括鈾235、和鈾238。全世界有400多萬噸鈾資源,但全世界也有了400萬個核電站,快中子堆發(fā)展起來以后,能夠增值核燃料,增加生產(chǎn)釙,會好很多,但是快中子堆有快中子堆的問題,總的說起來裂變堆是一個方向,但是裂變堆還存在很多問題,需要發(fā)展,成為大規(guī)模的,像我們國家在電能方面,如果核能能夠占20%的話,現(xiàn)在我們就需要8000萬千瓦到一億千瓦的核能,就是建80-100個核電站,如果我們將來發(fā)展到十幾億千瓦的電能,我們就需要建設(shè)幾百甚至上千個核電站,這個數(shù)目和它的安全性等等都是將來要考慮的一個問題,當然裂變能和其他能源一樣,有它的優(yōu)點也有缺點,優(yōu)點就是它沒有污染,這是最明顯的。對聚變來說,因為它是兩個氫的原子核碰撞了以后,聚合了,最后放出能量。聚變能最早用于于氫彈,如果控制聚變能的釋放,聚變反應(yīng)的產(chǎn)物,基本上是氦,聚變堆其它放射性是很弱的,如果用氚的話,氚的放射性壽命也是很短的,所以對于聚變反應(yīng)堆來說,它的好處就是,它沒有高放核廢料,另外他不斷往里面加氘和氚,都可以從海水當中提取,像氚主要在反應(yīng)堆里由中子與鋰核產(chǎn)生。地層里有鋰礦,也可以從海水中提取。此,外在反應(yīng)堆里面的燃料很少,是不斷往里放,所以基本上沒有爆炸的問題,即便是瞬間的反應(yīng)釋放,燃料是很少的,不會產(chǎn)生激烈的爆炸。更重要的就是說,它的來源,燃料的來源是無窮盡的,氘就是海水里面提出來的重水,氚是一個放射性的,壽命不長,氚在反應(yīng)裂變堆里產(chǎn)生,當有一定的氚和氘反應(yīng)后,聚變反應(yīng)以后,產(chǎn)生一個氦和一個中子,而這個中子打到鋰里面去再產(chǎn)生氚,氚再到聚變堆里,鋰在地球上有一定的豐度,在海水和也很豐富,所以有的人說是幾億年的取之不盡。
所以說我個人的感覺,一個是聚變能,一個是太陽能,這兩個都可以說是取之不盡的,但是太陽能有太陽能的問題,也需要很長時間的發(fā)展才能起重要的作用,聚變最大的困難在于,因為它是兩個帶電的原子核要碰到一起去,所以當把氘和氚的氣體放在一起,必須加熱到一億度以上的高溫,才能產(chǎn)生顯著的聚變反應(yīng),通常說的冷聚變,產(chǎn)生一千個中子,或者一萬個中子,這樣能量是很少的,我們說的聚變能,應(yīng)該能每秒產(chǎn)生10的20次方的中子,產(chǎn)生這么多中子的聚變反應(yīng),需要氘和氚氣體的溫度在一億度以下,怎么把一億度的氣體,能夠讓它約束起來,能夠充分的反應(yīng),這個就是聚變最困難的問題,正是怎么把這些一億度的氣體能夠約束起來,人類為了這樣一個目的,就工作了50年,從50年代初一直到上世紀末,基本上是解決這樣一個高溫的,我們叫等離子體的約束問題,所以聚變的好處有,但是聚變能應(yīng)該說是人類的一個非常,也許說人類碰到科學(xué)技術(shù)問題當中最, 困難的問題之一。主持人:如何獲取產(chǎn)生聚變能的“原料”?聚變反應(yīng)堆都有哪些優(yōu)勢?
嘉賓:從40年代末開始,像美國、蘇聯(lián)當時就開始了聚變的研究。有了氫彈以后,人們就很想實現(xiàn)聚變能,開始很長一段時間,對于聚變能實現(xiàn)的難度,科學(xué)家和人類的認識是很不夠的,所以開出了很多承諾,但是這些承諾后來都沒有實現(xiàn),比如說30年以后就可以實現(xiàn)聚變能了,結(jié)果30年以后,連高溫等離子體的約束都沒有做到,后來又說再有20年,50年下來,到現(xiàn)在開始,積累投資了數(shù)百億美元,也沒有最后達到,只是到現(xiàn)在這么一個階段,所以有很多責(zé)備,包括科學(xué)界、技術(shù)界,對這個難度的認識還是很不夠的,我想大概有這么些問題。
第一個問題,在一億度高溫以上,氣體分子都已經(jīng)分解了,原子的電子也都被剝離了,基本上都是原子核和電子,這種氣體,由原子核和電子構(gòu)成的氣體,我們叫等離子體,怎么產(chǎn)生這樣一個等離子體,怎么把它加熱到上億度,開始是百萬度,千萬度,最后上升到一億度以上的高溫,我想這是我碰到的頭一個最大的問題。
第二個問題,在幾十萬度,幾百萬度以上,怎么能夠把這些等離子體約束在一個體積當中,讓這些原子核能夠充分的產(chǎn)生聚變反應(yīng),這是第二個困難。頭一個困難可能還好一點,第二個困難讓科學(xué)技術(shù)界,全世界的科學(xué)家共同努力了50年,現(xiàn)在也不能說完全解決了這個問題了。像我們燒一個東西,我們總得把煤放在爐子里面,總得放在一個容器里面,在這么高溫底下,如果沒有容器可以收集,現(xiàn)在的辦法有兩個,一個辦法就是利用磁場。因為都是原子核,帶電的原子核和電子,用磁場把這樣一些帶電的粒子約束起來,例如造成一個環(huán)型的磁場,讓帶電的粒子順著磁力線運動在這個里面打圈。另外一個途徑就是所謂慣性約束,等于是好多小氫彈,比如說一秒鐘爆炸50個小氫彈,每一個小氫彈可以放出一度電的能量,你算算相當于一個中等電站的這樣一個水平。怎么引爆這個小氫彈呢?很小了,大概也就是一個毫米這么大的靶,靠多路的激光,現(xiàn)在靠多路的激光打到這個小靶上,把這個小靶產(chǎn)生高溫,到這么一個溫度,產(chǎn)生聚變反應(yīng)。原來的原氫彈用外圍的原子彈,把里面氫彈的燃料往中間集中壓縮,最后達到這么個溫度,最后爆炸,氫彈外面有一個點燃的過程,點燃過程就是原子彈點燃,現(xiàn)在是用激光點燃這個小球里面的燃料,這是慣性約束,慣性約束也發(fā)展的很快,我們國家也進行了大量的工作,慣性約束,到目前為止,作為能源來考慮,在技術(shù)這方面還存在比較多的問題,所以還沒有提出要建一個慣性約束的聚變實驗堆。
用磁場來約束等離子體,怎么約束?這是很大、很難的一個科學(xué)問題。為了這個人們建造小的裝置,我們通?梢越写呕\,用磁場編成一個籠子,高溫等離子體被約束在這些磁籠中,這幾十年做不同的磁籠,哪種能關(guān)得好,再發(fā)展大,從桌面上的裝置一直發(fā)展到現(xiàn)在,像歐盟的JET實驗的裝置,幾億美元的裝置,這上面來實驗,我們怎么把高溫的氣體約束到磁場的籠子里面去。而難度不僅僅在于說,我們怎么把它造一個籠子,而在于這個籠子本身,也跟著高溫等離子體在運動。因為等離子體里面有電流,電流產(chǎn)生磁場,所以這個籠子跟等離子體一起在運動,你必須讓他能夠穩(wěn)定的在那兒,我想這是第三個難題,一定要讓高溫的等離子體能夠穩(wěn),然后還得讓它傳熱比較少。大家知道,如果點燃起來的話,爐子就必須有一定的保溫的能力,否則的話,一些反應(yīng)的能量馬上就散掉以后,就不可能繼續(xù)下去,所以保溫要比較好。保溫比較好,實際上也是約束的一個重要的方面,而保溫比較好,或者叫做能量的損失比較小,這個問題也是聚變研究很突出的問題,還有就是你要能不斷的把氘和氚放進去,把反應(yīng)的廢料從這里拿出來,所謂加料和排灰的問題,那么高溫的氣體,你可以強迫把一些東西放進去,但是你怎么把反應(yīng)當中的,他反應(yīng)以后,還是氣體,怎么把它取出來等等,所有這些問題的研究,構(gòu)成的前面50年聚變研究努力的要解決的一些問題。我想這些問題,在50年的努力以后,部分的得到了解決,應(yīng)該說大部分得到解決,這樣才有可能提出來,我們建造一個實驗堆,看看是不是在科學(xué)上,和工程上都是能夠?qū)崿F(xiàn)聚變能這樣一個目標。但是從建造一個聚變堆來說,這個問題還遠不止這個,因為一個聚變堆,首先高溫氣體要不斷的產(chǎn)生聚變反應(yīng),我們叫燃燒等離子體,到現(xiàn)在為止,在地球上,沒有一個燃燒等離子體,沒有帶聚變反應(yīng)的一個高溫等離子體,ITER是第一地球上產(chǎn)生燃燒等離子體的,對燃燒等離子體,到底有什么性質(zhì),是不是我們看到普通的高溫等離子體那樣可以把它約束在里面,這是ITER碰到首先的問題。
第二個問題,跟這個有聯(lián)系的,燃燒等離子體能不能持續(xù)下去,能不能控制住它,以至于我們最后發(fā)電的時候,你要一個連續(xù)的過程,你要不斷的發(fā)電,把聚變能送出來,我想ITER還有另一方面很大的作用,在聚變反應(yīng)底下,它有大量的能量送出來,同時有大量的中子送出來,所以這種情況下,對于我們現(xiàn)在已設(shè)計的些部件,對將來聚變堆的部件,在一定的條件,發(fā)展什么樣的材料,等等這樣一些工程上的問題,也就是工程可行性的問題,在ITER上是非常重要的。所以現(xiàn)在ITER的建造,標志著人類手頭有了第一個可以控制的燃燒的有聚變反應(yīng)的一個等離子體,和相應(yīng)的周圍的這些,這是我們研究一個新的對象,也是將來要實現(xiàn)聚變能一個關(guān)鍵的東西。
主持人:請您介紹一下我們國際上的一些經(jīng)驗,另外講一下中國自己的經(jīng)驗,下面這個問題就是請您簡要回顧一下,國際熱核聚變計劃ITER發(fā)展歷程,這個計劃裝置為什么最后選擇了在法國來建這個裝置?
嘉賓:ITER計劃產(chǎn)生多少是政治上的產(chǎn)物,是1985年冷戰(zhàn)開始解凍的時候,戈爾巴喬夫,里根,作為美蘇雙方和解的一種標志,討論到共同建立一個聚變實驗堆,大家知道聚變能是未來能源很重要的,從1985年就開始,當時還提到先開始組織,先從概念設(shè)計這些開始組織的時候也提到最后日本跟歐盟也參加了,所以當時是四方,這樣一個組織了一個國際的小組,這個組織獨立于IAEA,而且對發(fā)展中國家來說,基本上是排斥的,開始是這么一個性質(zhì),由于各方面平衡的原因,這個組織工作的地方是選了三處,美國的圣地亞哥,歐洲的"Garching",慕尼黑,然后是日本的"那卡",三個工作中心,工作到了1997、1998年的時候,當時做了一個計劃,做了一個概念設(shè)計和初步的工程設(shè)計,那時候整個裝置需要100多億美元,當時美元的價值比現(xiàn)在高不少,這種情況底下,再加上美國希望把它的主要的力量放在一些他認為他需要做的,而這些是別國也在努力的,所以美國就強調(diào),這個計劃太大了,強調(diào)認為現(xiàn)在還是在基礎(chǔ)方面的科學(xué)研究,所以美國在1998年就退出了研究。退出這個計劃,退出了這個計劃以后,美國的聚變發(fā)展也受到了一定的挫折,因為他和世界的聯(lián)系降低了。這樣一個情況底下,歐盟、日本、俄羅斯堅持下去了,日本當時也沒有跟著美國走,而是堅持在這里邊,到了2001年的時候,完成了一個現(xiàn)在的設(shè)計,這個設(shè)計大致需要40億-50億美元,當時1998年的時候40億美元的那么一個計劃,在這個基礎(chǔ)上,他們考慮進一步往下走,要各國都批準的話,很重要的是中國跟美國參加,這樣就代表世界,正是在這個時候,我們國家也認為,特別科技部也認為,中國應(yīng)該參加這么一個計劃,所以當時在2002年年底,中國科技部部長寫信給原來三方,就是說中國愿意參加協(xié)商,而且做了一些承諾,如果這個承諾如果談判成功的話,中國要做10%的貢獻,另外中國不提新的廠址,這也是當時的承諾,因為當時已經(jīng)有幾個廠址,中國加進去,會添亂子,不增加廠址的侯選,還有中國不修改原設(shè)計,只是參加進去協(xié)商。有了這幾個承諾以后,中國參加協(xié)商,中國參加協(xié)商以后,美國一個月以后,就是中國正式說是在2003年1月初,但是做決定是2002年的年底,可能就是31號或者30號的樣子,美國在1月底布什就宣布了美國參加ITER計劃,而美國參加ITER計劃是完全不同于它原來正常的步驟,他原來正常步驟還要在國內(nèi)做很多討論,做很多等等的,布什宣布參加了,這以后,韓國也要求參加,也參加了,最后到去年印度正式參加了這樣一個組織。
主持人:最后為什么把實驗堆選在法國,考慮哪幾方面的因素。
嘉賓:這個原因也比較復(fù)雜,選址的方面有技術(shù)方面和政治方面的原因,技術(shù)方面是我們國家一直強調(diào)的,我們國家談判當中,我們要選址,要按照科學(xué)和技術(shù)上的優(yōu)先來選,但是其他有些國家并不完全同意這樣意見的,本來是有幾個選址的可能,歐洲就有兩個,一個是西班牙的巴塞羅那,一個是法國的卡達拉奇,最后內(nèi)部協(xié)商結(jié)果,把巴塞羅那給去掉了,唯一個就是法國的卡達拉奇,日本推的就是六所村,那是在靠近北海道的海域,靠近海邊的一個地方,這兩個地方提出來以后,大家協(xié)商,各不相讓,日本和法國各不相讓,當時印度還沒參加,最后6國家變成3:3,中國和歐盟支持法國的地址,韓國跟美國支持,特別是美國強烈的支持日本的選址,正是因為美國非常強硬,日本也就非常強硬,拖了一年多才解決,這當中各方面都做了很多工作,從我們來說,我們認為,歐盟卡達拉奇,至少在某些方面比六所村要好,特別是在地震方面。因為日本在北海道附近的地震是非常頻繁的,當然日本也提出來,我們現(xiàn)在有防震的措施,但是我們也提到,我們不放心我們的科學(xué)家到了日本六所村以后,有人身的安全問題,因為你不可能永遠呆在ITER的房子里面,這個房子是可以防震的,但是周圍很多不可能都防震,我們特別強調(diào)了這方面,而且我們請了中國地震局的專業(yè)同志,地震研究所的副所長和幾位同志,對卡達拉奇附近的地震情況和六所村地震情況做了詳細的分析,做了很漂亮的圖形,顯示了,這方面的結(jié)果最后使得大家,或者說大家說技術(shù)上的討論不要再進行了,從美國來說,他是支持日本,他等于說技術(shù)上方面的討論,不好討論了。
同時做了一些政治上的協(xié)商,政治上的協(xié)商結(jié)果,美國不那么強硬了,日本也進一步可以討論這個問題,歐盟也做了一些讓步,讓步我在這兒就不多說了,所以最后六方當時都同意這個地方選在卡達拉奇,卡達拉奇有一些優(yōu)點,本來就是法國的原子能研究中心,很多的支持措施,很多技術(shù)優(yōu)勢都是存在的,這是一個方面。第二個方面,周圍的環(huán)境也是可以的,比如說生活環(huán)境什么之類的都是可以的。它的缺點,就是它不靠海邊,大的部件運輸有一點困難,但是法國也承擔了,一旦同意在卡達拉奇的話,他們會改造那條公路,使ITER大的部件制造好了以后,還是從港口可以運到那兒,所以最后大家一致同意,ITER的總部還有ITER整個隊伍集中在卡達拉奇。
主持人:我們國家為什么要參加這個ITER計劃呢?
嘉賓:我想從我們國家想?yún)⒓覫TER計劃有一段相當?shù)臍v史,我要說幾句,實際上,我們國家歷屆的政府都非常重視我們國家能源的問題,而我們國家能源問題的解決,是一個可以說是在農(nóng)業(yè)問題基本解決以后,最基本的一個問題,就是解決我們國家能源的問題,正是因為這方面的困難,加上我們的一些特點,我們大家知道,我們現(xiàn)在70%以上是煤,這是全世界像發(fā)達的國家基本上主要是石油和天然氣,我們是煤,所以解決我們能源問題,一直是。而聚變能雖然比較遠,但是對我們國家來說,對未來來說,是非常重要的,我們國家不可能持續(xù)的每年都燒幾十億噸煤,現(xiàn)在產(chǎn)量是20億噸煤,從一開始,60年代開始,就是在最困難的文化大革命時間,我們國家的聚變還是堅持下來了,兩支比較小的隊伍,在科學(xué)院的,核工業(yè)部的。但這支隊伍的特點,它的研究的目標是對著聚變能的,不是一般的等離子體物理,也不是一般的聚變。主要是兩個研究所,包括一些大學(xué)。主要的實驗裝置,都是當時看起來更有希望一點的所謂托克馬克型的裝置,原因是,很大程度我們認為,我們國家的財力有限,我們要集中我們國家財力,支持解決我們國家的聚變能。到后來到八十年代的時候,有了較好的發(fā)展。在發(fā)展中國家,我們國家聚變能應(yīng)該說是開展得最好的,在863計劃中有一個混合堆的計劃,用聚變的中子來打裂變材料,最后生產(chǎn)核燃料和處理核廢料,混合堆的計劃,這個計劃支持了十來年,最后這個計劃停止了,停止了有各種原因,主要是是因為我們國家感覺到,一個國家單獨的實現(xiàn)聚變,不管怎么說,是非常困難的,人家發(fā)達國家還合作,因此從90年代的中期以后,中國就不斷的試圖討論,我們以某種方式,參加ITER計劃或者跟ITER計劃建立聯(lián)系,開始的目標也比較單純,只是想跟他建立一些聯(lián)系,當時探討很多是通過當時是歐美、日、蘇或者是俄,通過哪一方,作為哪一方伙伴參與ITER計劃,曾經(jīng)跟美國、歐盟、日本討論過這個問題,但是當時由于種種原因都不可能實現(xiàn),美國本來就帶比較多的排斥性,日本,跟歐盟談的比較深入,由于種種,由于國內(nèi)的原因,當時聚變界也不是很團結(jié),等等這些原因,如果那時候參加的話,比如說歐盟,你作為歐盟的一個成員,類似于他的成員國一樣,作為他的伙伴參加那個計劃,你就可以少出錢,但是你整個也只是歐盟二十多成員之一。你派去的人也很少,不管怎么說,當時想建立一些聯(lián)系。應(yīng)該說到了2002年初,或者中間的時候,當時他們已經(jīng)到了那個地步,感覺到需要,最好能夠吸引中國參加,中國是發(fā)展中國家最突出的,當然也需要美國,在這個時候,科技部做了很多調(diào)研以后,也覺得需要參加,所以當時就組織了一個評估組,專家評估組,讓我當組長,還有幾位同志,最后形成了一個評估報告,從我們國家來說,當然政府做了很多討論,所以政府最后決定,參加ITER計劃。
這有那么幾個因素。第一個因素,我們國家的聚變研究,應(yīng)該說比起世界的那些發(fā)達國家還是有相當?shù)牟罹,這個差距最明顯的表現(xiàn)在裝置的規(guī)模上,我們跟人家的規(guī);旧喜盍艘淮,因為你在小的裝置上,你達到的參數(shù)比較低,所以有很多問題,很難直接跟ITER類似聚變堆聯(lián)系起來,比較大的,在上面參數(shù)比較高,你研究的結(jié)果就有可能直接跟ITER聯(lián)系起來,像歐盟的聯(lián)合歐洲環(huán)這個裝置,造價就是幾億美元,他就跟ITER的參數(shù),溫度什么差的不是特別大,我們就差的比較大,這是從裝置規(guī)模來說。和裝置規(guī)模有關(guān)的,我們的隊伍也有相當?shù)牟罹啵梢赃@么說,這是必然的。所以中國要單獨的走聚變,實現(xiàn)聚變能,中國還要走非常長的一段路,舉例子來說,我們在下面的20年,可能就是集中力量建造人家已經(jīng)建造的裝置,在實驗上面取得一些規(guī)律,這之上再邁到我們自己去建ITER去,總的說起來,我們大概至少比人家推遲20年以上。而這個競爭到時候,20年以后的競爭,就不是在這種基礎(chǔ)上競爭就不是一個平等的競爭,最后的結(jié)果,很可能我們就大批的進口聚變堆,因為所有的知識產(chǎn)權(quán)都不在,我們都沒有知識產(chǎn)權(quán),而我們需要的,我剛說了,幾百個,你不可能全部進口的,你現(xiàn)在才進口原子能電站,您頂多進口幾十個,二十個。規(guī)模,從這個角度來說,中國全力的參加國際合作,借著國際合作,迅速的提高我們研究的水平,使得我們國家最后研究隊伍,研狀況能夠適應(yīng)于將來能夠獨立的發(fā)展我們國家的聚變能事業(yè),這個是參加ITER計劃最主要的一個目標,我想還是有可能的。因為我們參加ITER計劃,我們承擔制造ITER計劃的一些部件,同時我們享受ITER計劃所有的知識產(chǎn)權(quán),同時我們派人到那里面工作,從那當中接受很多東西,包括大型的科研怎么組織,只要我們派人,我們能夠在這中間不斷的注意吸取ITER所有的知識,我們能夠組織隊伍,把我們要做的工作做好,我們派的人在ITER的各個部分,都能夠取得整個經(jīng)驗和這樣,我們有可能在最近期間,使得我們整個的知識水平,我們整個的技術(shù)能力和這些聚變的技術(shù)能力,得到一個提高,到ITER計劃結(jié)束的時候,和其他國家基本上接近,通過這樣一點,通過我們國內(nèi),當然國內(nèi)還要做一些安排,國內(nèi)不做安排是不行的,差不多ITER計劃國內(nèi)的安排是1:0.7-0.8,不能很小了,不能說1:0.1,就有可能使得我們國家的聚變走上世界前沿。當然這有一定的前提,前提就是我們把ITER的工作做好,我們把ITER派遣人員,各種技術(shù)人員,包括短期和長期的,能夠做好這方面的工作,派出真正合適的人,另外我們能夠在工作當中,不斷注意吸取ITER的所有知識,通過各種方法,再加上我們國內(nèi)安排的其他工作,創(chuàng)造一個可能,使得中國在20年以后,30年以后能夠真正的走到世界前沿,跟其他國家同等的,這個標志是什么,我們現(xiàn)在認為,這個標志就是說,我們到那個時候,應(yīng)該具有獨立的設(shè)計和建造示范堆的基礎(chǔ)。將來示范堆是國際合作做,還是各個國家自己強調(diào)自己的知識產(chǎn)權(quán),自己做,這個現(xiàn)在說不準,但是我們到那個時候,應(yīng)該通過ITER計劃最后達到的目標,是我們國家有能力設(shè)計和建造示范堆,我們國家到那時候,也許將來還是國際合作,但是不管怎么說,到那個時候,我們可以有我們獨立的聚變工業(yè)的發(fā)展的這樣一個能力和這樣一個途徑,這是我們覺得參加ITER計劃最主要的一個目標。
第二個目標,也是很重要的從國家來說,ITER計劃是一個所有高技術(shù)和重大技術(shù)的一種集合,它其中包括了超導(dǎo)技術(shù),包括信息技術(shù)相當大的一部分,也包括一些新的像大功率的微波技術(shù),粒子束的技術(shù)等等,還有一些材料,這種在強輻射底下材料的發(fā)展的這樣一些東西,包括所有的這些東西,包括將來聚變堆,我剛才說了,聚變堆你要把中子打到鋰上面去,鋰分解到氚等等各方面,涉及到氚的技術(shù),這些技術(shù),有些是我們國內(nèi)也發(fā)展到一定程度,但是在很多方面來說,我們跟國際上多少有些差距,通過參加ITER計劃實際上在高技術(shù)各個方面,加強了對各國技術(shù)的接觸,可以這么說,我不能說把這些技術(shù)都拿過來,不是這么一個問題,而是說加強了這些基礎(chǔ),創(chuàng)造了很多條件,使得我們國家可以更快在這些技術(shù)上面有所發(fā)展,我想這是我們將來ITER計劃,中國的組織者和工作者,也是應(yīng)該特別注意的這樣一個方面。
第三個方面,我想不管對于政府,不管對于參加者來說,我剛說到,我們國家聚變能夠往前走,除了技術(shù)上的一些方面,也包括人員上的,參加這么大的計劃,本身就是培養(yǎng)人最好的一個途徑,同時加強了跟國際的合作,加強跟各方面的,同時這個大的計劃,也支持的國內(nèi)培養(yǎng)人的計劃,現(xiàn)在很多大學(xué)都準備開始設(shè)等離子體物理的課,開始從大學(xué)里面,就開始注意吸引一些好的人,大學(xué)生,能夠參加這方面的工作,現(xiàn)在是這么的,教育部也非常重視,也專門在這個事情上,跟科技部在討論,所以應(yīng)該說這方面的準備工作,使得我們國家聚變,或者在有關(guān)相關(guān)技術(shù)方面,能夠通過幾十年的努力,真正走到世界前沿去,我們不是在某一個小的方面,甚至在一篇文章說我們達到了世界的先進水平,像現(xiàn)在通常說,你在Science上發(fā)表一篇文章就怎么樣了,而是我們整體大的事業(yè)上面前沿,而且獨立的開展demo和示范堆的這樣一些,但是作為中國來說,特別是從政府層次來說,也是參加一些計劃,也是顯示了我們國家在核方面的能力和作為核大國,作為世界人類發(fā)展的一個責(zé)任。中國各方面發(fā)展都需要經(jīng)費,但是能拿出現(xiàn)在看起來,大概總的需要十億歐元這樣一個數(shù)目參加這樣一個計劃,而且是平等的成份參加這樣一個計劃,本身代表了我們國家是一個負責(zé)任的大國,我們國家對于真正關(guān)心到世界命運的,人類命運的一些事情,我們是不惜余力的,我想這是一個,我們國家參加比起后面那些人參加更為光榮,我們那個時候國家做出的決定,比如說印度后來參加,完全是不一樣的這么一點。而且這個本身也是參加了世界政治的或者外交方面的過程。舉個例子來說,在廠址問題上的爭論這個問題上,我們中國是堅定的支持法國,也就是支持歐盟的。我們和其他和俄羅斯支持歐盟也有所不同,我們支持歐盟是我們講道理的,為什么我們支持,俄羅斯支持歐盟就是說,我就是支持歐盟,這是不一樣的。所以這方面,也是在做為核外交方面,ITER是一個重要的方面,參加ITER的計劃,得到了外交部大力的支持,可以這么說,外交部也起了很大的作用。作為一個核大國對世界前途負責(zé)的這么一個態(tài)度。另外從我們國家回過來看,我們參加國際大的科技合作的話,絕大部分都還是,就是說叫做參加,這意思就是說,我們很少進到?jīng)Q策層里面去,我們基本上是一些工作人員去參加這方面,當然也有很多好的做法,應(yīng)該說像這么規(guī)模的科學(xué)計劃,除了一些跟我們特點有聯(lián)系的,青藏高原的什么東西,當然以我們?yōu)橹鳎彩呛艽蟮挠媱,空間站的計劃,到現(xiàn)在還是排斥的,所以參加這么一個大的合作計劃,而且是以一個主人的身份來參加的,因為中國將來在會理事當中,在理事會當中也是有一票的,有很多東西是你一票要否決掉的,另外我們參加的工程人員,技術(shù)人員很多也占了他一些關(guān)鍵的職位,至少10%的關(guān)鍵職位,所以這方面和過去有很大的不同。而這方面參加的結(jié)果,對全世界有一個感覺,就是我們國家在科學(xué)技術(shù)上的開放的決心和態(tài)度是有很大的,這點也是我們國家,所以參加ITER計劃,可以說,得到了我們國家從最高領(lǐng)導(dǎo)一系列的支持和重視,原因也在這點上,通過這樣一個,我們在全世界,真正顯示出來,我們國家作為一個開放的國家,作為一個在科學(xué)和技術(shù)上,努力而且現(xiàn)在進展很大的一個國家的這么一個形象,我想這個應(yīng)該是特別,正是因為這些原因,我覺得能夠參加ITER的工作,也是我本人的一個榮幸。
主持人:ITER計劃耗資巨大,所需費用各國是如何分擔的?中國承擔的部分都將用于哪些方面?
嘉賓:ITER計劃,按照計劃來說,按照1998年美元來算的話,大概需要40億,現(xiàn)在一個1998年的美元相當于1.4歐元,將來可能更高,1998年是40億美元,這樣一筆經(jīng)費,將來可能還會再多一點,因為有一些東西原來也沒有完全考慮。這樣一筆經(jīng)費是這樣的,現(xiàn)在的劃分,歐盟選址選在法國,所以歐盟聯(lián)合出50%,這也合理,歐盟二十幾個國家,中國比較大,你可以說比較大,韓國跟歐盟的一些國家也差不多,韓國也出10%,歐盟那么多國家,一起參加,所有的知識對他們這些國家都是開放的,拿50%,也是合理的,另外選址也選在那個地方。其他各方,原來協(xié)議在商量過程當中,其他就是美國、俄羅斯、中國、韓國,當時沒有印度,這五方各出10%,這樣的總共是100%,所以我們國家應(yīng)該說,要負擔4億,1998年美元,這些負擔里頭,很大的一部分,百分之七十幾到百分之八十,是通過實物的貢獻,也就是說ITER設(shè)計以后,分成各個部分,我們承諾了制造的部分,大體上是10%里面的70-80%,實際上我們國家,10%的貢獻當中,很大一部分還是拿在國內(nèi)使用的,由國內(nèi)制造的設(shè)備,當然你要合格的,按照他的需要合格的,然后你還要交一筆錢,錢為了什么,因為國際組織它有工資等等,還有一些東西不能分給各個部分成員過的,需要統(tǒng)一用外匯去買等等這些,所以這樣大體上由這么兩部分構(gòu)成,中國要交2-3%左右的自由外匯,其他70-80%是用實物貢獻,所以我們現(xiàn)在承諾了很多裝置的部分的制造工作,比如說超導(dǎo)體,對擬態(tài)超導(dǎo)體,我們承擔百分之六十幾擬態(tài)的超導(dǎo)體,正是因為這樣大筆的任務(wù),支持了我們國家低溫超導(dǎo)工業(yè)的發(fā)展,因為低溫超導(dǎo)已經(jīng)有很多用途,比如說核磁共振掃描這些什么的,很多都是低溫超導(dǎo)的,但是我們國家建立低溫超導(dǎo)的工業(yè),需要打開市場,所以ITER這部分,等于是我們國家,所以正在建我們國家第一條大規(guī)模生產(chǎn)超導(dǎo)的低溫超導(dǎo)的超導(dǎo)線,還做其他的一些東西,這樣貢獻,所以我們這些貢獻,都是在我們能力可以做的,如果他無理要價太高,我們可以到國際上買,所以這是任務(wù)的分配和我們承擔的。和這相應(yīng)的10%,我們也應(yīng)該派10%的人到ITER總部工作去,這些都是聯(lián)系在一起的,然后我們能夠得到ITER全部的知識產(chǎn)權(quán),所以現(xiàn)在ITER總部所有的資料對我們國家工作隊伍來說都是開放的,他們所有的會議,所有的這些,我們都是可以參加的,只要我們愿意的話都是可以參加的。
然后他現(xiàn)在是這樣,ITER經(jīng)過這個協(xié)議以后,成立一個ITER國際組織,國際組織很多規(guī)則跟IEA都類似的,有一個總干事,有幾個副總干事,來組織和指揮整個的建造。現(xiàn)在總干事,副總干事人選已經(jīng)定了,底下的隊伍正在組織當中,將來還會有一個理事會。理事會由七方,我忘了說一點,這六方不是100%的都有了,印度最后參加了,印度最后參加的結(jié)果,大家商量,印度參加以后,大家應(yīng)該把貢獻減1%左右,降低一點,百分之一點幾,但是大家同意,總的各個國家都不再降低自己的貢獻,印度的10%是作為總的預(yù)備金,這10%還劃成了十塊,歐盟還是按照那個什么,分成十一塊,分別的放在各個國家,等到有急事需要用的時候,經(jīng)過理事會商量,就動用這筆錢,最后是這樣的。印度的錢也要交那么多,這個錢就是用來這樣,這樣的話就使得計劃更有可靠的保證了,不至于引起太多的波動。將來會有一個理事會,理事會這七方,每方派四個人構(gòu)成一個代表團,參加這個理事會,有一票四個人,理事會很多重大的問題,是國際組織向理事會報道,然后理事會批準了,比如說每年的預(yù)算,每年的決算,還有一些特殊的行動,比如說對某個成員國的某個重要部件改變訂貨,都要理事會的同意,也規(guī)定了哪些事情是一致同意的,哪些事情是投票,歐盟有一點優(yōu)先,按照投票來決定的。理事會一年兩次,然后還有兩個顧問委員會,是為理事會服務(wù)的,一個是技術(shù)顧問委員會,一個是管理顧問委員會,這樣各成員國還可以通過這個來控制,相當于董事長來控制一個企業(yè)一樣來控制這個,但是整個技術(shù),所有這些問題,建造的過程,全是由國際組織獨立來做的,我想這是現(xiàn)在這個安排的情況。大概就是這樣的。
主持人:您覺得通過這樣的大的國際性的大科學(xué)工程裝置,從科研管理的角度,能給我們提供一些什么經(jīng)驗?zāi)兀?/p>
嘉賓:我想可能我們原來并沒有這方面的經(jīng)驗,經(jīng)驗很少,特別是很多部門,很多國家,F(xiàn)在是很多國家,怎么聯(lián)合起來,因為各個國家都有各個國家的利益,在里頭的反映也是不同的,怎么通過協(xié)商,這個我覺得,通過下面,包括這個協(xié)商過程,對我們科技部的管理層或者對這些,都會有一定的推動的。我是覺得,從中間,當然我年紀比較大了,我將來不一定做這方面工作,但是我覺得,從我來說,有很多新鮮的東西,感覺到有很多新鮮的東西,感覺怎么在各方面利益有很大的沖突的情況之下,還能夠使得整個事情往前走,這是管理一方面,我覺得是最高層次的一種管理的學(xué)問,低層次,你怎么管好,讓這個部門做這個,讓那個部門做那個。高層次的管理,就是你要通過利益沖突的各方,能夠把各方協(xié)調(diào)起來,共同做一個大的事情,我覺得這方面ITER應(yīng)該說是有很好的經(jīng)驗,當然也不一定全是成功的,但是至少我覺得對我們來說,不在于說我們將來要組織一個什么國際的大的協(xié)議,而在于我們怎么能夠協(xié)調(diào)各個方面,把這個事情的經(jīng)驗?zāi)軌蛴玫絿鴥?nèi)來,這還是很重要的方面。
主持人:ITER裝置建好了以后,我們在上面開展哪些研究工作,人類最早什么時候可以用上這個聚變能呢?
嘉賓:ITER計劃最重要的,就是在建好以后,過個幾年,能夠達到在ITER建好以后,實現(xiàn)50萬聚變功率的輸出,將來一個聚變電站,大概如果100萬千瓦的電的輸出大概200-300萬聚變功率,一般都是這樣的,這個距離電站的規(guī)模不是太遠了,50萬聚變功率的輸出能夠持續(xù)500秒,應(yīng)該說這是ITER的最關(guān)鍵的目標,可以實現(xiàn)我說的那些事情,比如說怎么控制,怎么將來在真的聚變堆當中,怎么控制好,聚變堆必須很好很能控制才行,一開機就能出來這個東西,不能半路跑掉了,我剛才說磁場和等離子體密切耦合的,你弄不好,都跑掉了,都打到地上去了,所以這些問題都是在這個前提底下,有50萬千瓦的聚變功率,要實現(xiàn)這么一個參數(shù)底下的高溫等離子體,有500秒持續(xù)的輸出,不是做一次實驗,不是500秒完了這個裝置就,有了這部分以后,創(chuàng)造這么一個條件以后,一系列將來和聚變堆有關(guān)的一些工作,包括材料的工作,包括部件考驗的工作,還有包括等等,都需要各方面的數(shù)據(jù)。包括一些研究的項目,怎么控制好這么一個等離子體,能夠減少輸入,增加輸出,都可以在這上面做,還有包層里面各種各樣的問題,所以最核心的問題,第一階段,在ITER實現(xiàn)這個,現(xiàn)在到底是50萬千瓦500秒還是40萬千瓦400秒,這個也不是很確定的,就是這么一個規(guī)模,這是第一。
這部分完了以后,第二階段的任務(wù),就是要把聚變的狀態(tài)輸出拉長,接近成為穩(wěn)態(tài)。當然,你不一定要持續(xù)幾年,至少比如說持續(xù)幾個鐘頭,我簡單說,而這中間并不是有特殊破壞性的作用,也可以認為它是一個穩(wěn)態(tài)的。第二階段大體上是這樣,同樣規(guī)模的聚變能,但是要常態(tài)運行或者穩(wěn)態(tài)運行,我想這是第二階段的目標。所謂科學(xué)的目標跟工程的目標,都是跟這個目標的實現(xiàn)是有聯(lián)系的,如果這個目標開始不能實現(xiàn),首先要研究怎么實現(xiàn)這個,等到實現(xiàn)這個目標以后,你又要研究它的總的比如說等離子體的性質(zhì),怎么控制它更好等等,我想可以列很多,但是歸根到底,兩步的目標大概是這樣的。然后它準備了很多,這就是為什么ITER造價那么高,但是并不等于將來聚變堆的造價也那么高,比如說ITER加熱有好幾種加熱方式,比如說粒子束加熱,微波加熱,什么都準備了,而將來顯然是你選好了一種就是一種,而且造的大小是不是合適,或者磁場,都是在將來要實驗的這些問題,為將來的聚變反應(yīng)堆做準備,我想這是它的主要目標。
主持人:剛才講的小太陽那個問題。
嘉賓:國內(nèi)前一段由于合肥EAST建成,產(chǎn)生了一定的影響,有一些誤解,也有一些行內(nèi)人有一些反面的,我想這個事情是這樣的,現(xiàn)在我們所有的這些裝置,包括合肥的裝置,包括其他國家的裝置,都是沒有聚變反應(yīng)的,或者很少聚變反應(yīng)的,太陽一個最大的標志,就是它要不斷的把聚變能放出來,從這個意義上來說,是不能把現(xiàn)在這些裝置叫做小太陽,小太陽最基本的要求,就是它放出能量,哪怕你少一點,你不能少的就剩下什么,一個毫瓦這樣的。能夠持續(xù)的放什么一萬千瓦或者這樣的,你把它叫小太陽也還可以說,最基本的標志是這樣的標志。當然像這樣一種裝置,比如說合肥那個裝置,目前在世界上來說,是第一個建成的比較,我們叫做位形上比較與ITER相近的裝置,這是很好的工作,目前它因為沒有大功率加熱的一些條件,所以它參數(shù)不會很高,它必須把加熱加上,從任何意義來說,我覺得我們應(yīng)該讓公眾們都了解,第一個聚變還是相當長遠的努力,非常有希望的,非常重要的,可以說人類最重要的任務(wù)之一,但是還有一個長遠的,就拿ITER來說,ITER在十幾年二十年以后,十年建成了,經(jīng)過二十年的實驗,十幾年的實驗,都比較順利,比如說穩(wěn)態(tài)運行也比較好,有可能去建造一個示范堆,示范堆也比較好,各種條件做了選擇以后,再建商用堆,這樣過程,商用堆的出現(xiàn),至少在50年代或者還后一點,這是通常人都這么估計的,全世界,這是比較順利的。不順利可能再往后推十年二十年,你讓聚變能,真正變成我們能源的一部分,哪怕10%都是在本世紀末,不可能在本世紀中間做到這一點,這是長遠的,從這個意義來說,我們不要再走過去聚變能宣傳的那個路,讓公眾抱以很大的期望,重要,大家要知道,你現(xiàn)在對于聚變能的投資,對于將來來說是非常重要的,我們要為子孫想一想,從這個角度來說的,更不用我說的其他,我們不能誤導(dǎo)公眾到這個程度,認為想象,你是不是20年以后就可以實現(xiàn),現(xiàn)在都有小太陽了,將來是不是做一個大太陽,這就不合適了,從這個意義來說作為宣傳,你作為科普性的,這種裝置將來很有可能成為小太陽,這倒是可以的,如果你認為現(xiàn)在這個可以叫成小太陽,那理解上是錯誤的。這方面我覺得我們有些同志,可能也不夠冷靜,為了使得更普及,宣傳自己的重要性的時候,過多的強調(diào)了這樣一點,使得媒體也造成了一些誤解,出現(xiàn)了這樣一個問題,我覺得這樣的問題并不好,因為使得國際多少有點覺得不可理解,因為都知道這個事情,國際的同行,或者國際的科學(xué)技術(shù)界,就不可理解你們提到的這么一個提法是什么意思,當然也覺得現(xiàn)在媒體,各種宣傳也比較多,也并不見得非常責(zé)怪中國的科技界為什么造了那么一個,但是不管怎么說,我想借這個機會,能夠?qū)@個問題有一個說明還是好的。我想說這個的同志,也不見得,也只是或者說也不是說有什么不好的意圖,但是造成的誤解和這些還是應(yīng)該消除的,現(xiàn)在我看有很多不斷有這種說法出現(xiàn),這個還是需要澄清的。
主持人:我們合肥的裝置和國外的一些裝置只能在上面做一些基礎(chǔ)研究和實驗,實際上實現(xiàn)不了聚變反應(yīng)。
嘉賓:它的功能,你要做一個反應(yīng)堆他有各方面的,比如說出來很多中子,你對中子的防護等等這些東西,另外你的參數(shù),或者你的體積,你的參數(shù),你的磁場都還達不到產(chǎn)生多大的聚變,所以你不能把氘氚往里一放你就覺得可以了,這是中型,從大小來說,只是相當于中型的裝置,但是我們覺得,我想還是應(yīng)該肯定,我們這些年,聚變的努力沒有白費,我們選擇了一條道路,和人家多少有點不同,我們的選擇,我們認為將來穩(wěn)定的運行還是將來聚變能很重要的條件,所以我們選擇了至少在合肥選擇了發(fā)展超導(dǎo)托克馬克的這么一條途徑,EAST是第一個建成的,外形跟ITER相似的托克馬克,這個應(yīng)該說在上面,而且他一次建成以后,就運行得很好,所以這次開聯(lián)合國召開的聚變能大會上,各個國家對EAST做了很高的評價,我想我們國家的領(lǐng)導(dǎo)也注意到了這個問題,這是一個方面。從這方面我覺得應(yīng)該說,我們國家的聚變,是往前走的很多,我們有一支隊伍,這支隊伍能夠這么快的,能夠這么好的建造出EAST來,這是我們的驕傲,也是我們應(yīng)該肯定的地方。
但是從另外一個方面來說,我們國家的聚變的水平,不能說是因為EAST,就說我們就接近世界的前沿什么,我們只是在這方面走在前面一點,即使同樣的超導(dǎo)托克馬克,韓國有可能兩三年建成,日本計劃造這個,比EAST大不少的超導(dǎo)托克馬克,都說要做ITER前期的工作,而這樣一個裝置,用日本的技術(shù),估計在三四年里面就可以建成,這是從一個方面,從研究方面,從各個方面來說,我們在其他方面還是有很大的差距的,所以從這個角度來說,我們只是在EAST上取得了相當好的一些經(jīng)驗,這些經(jīng)驗對ITER會有貢獻,EAST比較快的把上面加熱系統(tǒng)補上的話,讓EAST參數(shù)比較高,我們很多ITER很多模擬方面可以工作的,和中子沒有聯(lián)系的模擬工作,這點ITER總部人也很重視,所有這些,都使得我們處在比較有利的地位,但是并不等于說我們就,我們只是在這一個方面走在前面,就好像一個窮人,你要投資的話,要見效,可以你要集中你的資產(chǎn)到某方面去,這方面取得突破,帶動某些方面,并不等于說其他方面已經(jīng)被帶動起來,我們比較全面的,我想這一點我們要冷靜的考慮,在現(xiàn)在的情況底下,因為現(xiàn)在對EAST的贊揚之詞應(yīng)該說可以了,應(yīng)該說我們要現(xiàn)實的看現(xiàn)在這個狀態(tài)。
網(wǎng)友提問:中國要順利完成爭取ITER項目,最重要的人才問題我們國家是否已經(jīng)解決,是否形成了人才梯隊?
嘉賓:我想我們國家是有一定基礎(chǔ)的,這就是基于我們國家長時間堅持聚變研究,而且我們國家聚變研究集中在聚變能的研究方面,因此我們國家的技術(shù)隊伍,是有一支技術(shù)隊伍,也有一支科學(xué)隊伍的,當然不能過高的估計了它,所以實際上我們強調(diào),在參加ITER計劃過程當中,進一步培養(yǎng)我們的人才和干部,使得他們有更多的經(jīng)驗在一些,我們的隊伍,應(yīng)該說對我們隊伍還應(yīng)該有一定的信心,因為在過去這些年中,改革開放20年當中,我們派出了幾百個科學(xué)和技術(shù)干部,到全世界一些主要的聚變研究所工作,都是有兩三年以上的工作經(jīng)驗,這是他們?nèi)〉煤芏嘁呀?jīng)是很好的。另外在我們國內(nèi)自己的努力,包括最近EAST成功的建設(shè),以及他成功的運行,包括以前成都HL-2A成功的運行,都說明我們有一定的能力,開展聚變能的研究,參加聚變裝置的建設(shè),至于說我們承擔ITER的一些部件和那些,我們已經(jīng)做了很多安排,目前為止,我們認為,中國的產(chǎn)業(yè)界和中國的研究單位,是能夠完成這樣一些的。
網(wǎng)友提問:您覺得我國目前布局的生物質(zhì)能源研究合理嗎?
嘉賓:這是我另外一個行當了,中國的生物質(zhì)是很多的,這個是沒有問題的,但是問題在于,我們能不能低成本的把生物質(zhì)轉(zhuǎn)化成能源。我們也有過很多經(jīng)驗,比如農(nóng)村里的沼氣,如果把生物智能看成大規(guī)模的能源企業(yè)考慮這個問題,又有很多問題,比如說我們國家秸稈來說,收集就是很困難的,如果專門培植材薪林來發(fā)電的,你算一下,你會發(fā)現(xiàn)我們國家可以用的面積和這樣一些是有限的。像糧食什么東西,糧食變成酒精問題就更大了,發(fā)改委已經(jīng)通知了,不能用糧食做燃料了,這是很明顯的事情,所以我們生物質(zhì)能的發(fā)展要有相當一段時間的過程,看起來很可能是分散的、補充性的一種能源,不能說我們有幾億噸的生物制,我們就有幾億噸能源,這個是不能等同起來的。
主持人:由于時間的關(guān)系,我們不再繼續(xù)回答網(wǎng)友的提問了,最后我們感謝霍裕平院士作客科學(xué)在線,并希望繼續(xù)有機會邀請您到這里來,向我們介紹國際核能源堆的建設(shè)。謝謝霍院士。
霍裕平 - 參考資料
霍裕平 教授的教學(xué)評價: http://www.pinglaoshi.com/teacherId164713
霍裕平 - 相關(guān)鏈接
http://www.topfo.com/TopicInfo/200707/TPGD200707172_141454.shtml
http://www.jmnews.com.cn/c/2007/07/14/11/c_5535729.shtml
http://www.ha.xinhuanet.com/fuwu/jiaoyu/2007-03/05/content_9418441.htm