朋友,来造“太阳”吧

2017-04-17 20:21
少年博览·初中版 2017年4期
关键词:核聚变太阳能量

人造的“太阳”

太阳也能“山寨”?当然,只要我们理解了太阳发光发热的原理。

太阳的能量来自于,两个小小的氢原子在极高的温度和压力下,相互碰撞的热核反应产生的巨大能量。

简而言之,太阳就是一个热核聚变球。

“国际热核聚变实验堆(ITER)计划”,通过从海水中提取氢的同位素氘和氚作为原料,来模拟太阳产生大规模核聚变反应。其产出的能量既清洁又安全,是人类未来能源的主导形式之一。

偷偷告诉你,钢铁侠的力量源泉,也是核聚变呢。

2006年,我国与欧盟、印度、日本、韩国、俄罗斯和美国共同签订ITER计划协定,奠定了七国合作的格局。而位于合肥科技岛的中国科学院等离子体物理研究所,就是我国核聚变的主要研究基地之一,并在2009年签订了参与这个项目的首个合同。

从“新丁”到“老兵”

2011年,冉庆翔正式入职,从事高温超导电流引线的设计工作。由于我国加入ITER计划的时间尚短,很多技术都处于空白状态。冉庆翔笑谈,在这个领域本来就没有什么经验可以依傍。可以说,他们这批年轻的科研人员是与整个项目一起成长起来的。

“举个例子,我们使用的一种材料需要精细加工到毫米以下的精度。但是通过检测,我们发现国内标准化生产的工厂目前还没有办法做到。最后货比三家,我们购买了一台德国的机床自行生产,才算解决了这个问题。”

因为没有什么标准和样本供参考,大家都是摸石头过河,所以细心和耐心是必不可少的。在设计成型之前,设计师们需要不断地在软件中模拟,把可能出现的问题排查掉。然后做实验样件、工艺预研、模拟件、原型件,再经过一系列复杂的检验,确认设计、工艺、操作、测试等环节都无误后,这批原型件才能进入批量生产阶段。

高温超导电流引线和其他管路构成了磁体馈线FEEDER系统的“血脉”,FEEDER系统又是核聚变装置的“血管”和“神经”。来自世界各地的科研工作者们,正在将装置的一根根“神经”、一条条“血管”从四面八方输送过去。科技的指针向前转动的每一秒,都相伴着科研人员的青春、激情、耐心和努力。

梦想三问

1.“人造太阳”最大的吸引力是什么?

我们的能源危机并非耸人听闻,伴随着严重的环境污染问题,寻求清洁安全的能源早已迫在眉睫。

海洋占据地球表面积的70%,1L海水提取的氘在核聚变中释放的能量相当于燃烧300L汽油所释放的热量,是核裂变的7倍。如果ITER计划能够成功实现,我们将会得到一个取之不尽的能源宝库。

2.梦想者的坚持是什么?

“现在的我只能被称为科研工作者。我们不是先驱者,核聚变是好几代人的梦想,但我们在为共同的梦想打拼。”

如果说知识储备是一个圆,从小学到大学,圆的直径都在以肉眼可见的速度扩展;直到进入研究生阶段,这个圆的扩展速度骤减;等到了博士阶段,圆只在其中一点不断深入;待学成归来,学子们又投入到圆中,将自己所学那一点钻研到精微幽深的地步,再汇聚到一起,便是一轮冉冉升起的红日。

不过在中学阶段,学生还是要先打好各科基础。冉庆翔在中学时学得最好的科目是物理,他笑谈年少时参加物理考试,可以自负到直接写答案,省略掉中间步骤。

现在,冉庆翔的工作最离不开两样东西:一样是计算机,他需要熟练使用三维软件做设计和分析;另一样是英语,这个多国合作的项目需要冉庆翔在法国、合肥两地跑,与不同国籍的人共事。即使回了国,他每周都要与法国项目组开视频会议,并随时做好被外派出国的准备。

当然,英语不是“万能语”,有的工程师还自学了法语。在这群梦想者中,即便不是每一个人都能成为科学巨擘,他们仍以最大的激情与努力去成就壮怀。

3.中学生可以做什么?

培养学习能力!当你对这个世界了解得越多,就越会发现自己一无所知。但好在无论何时开始学习,都不算晚。

培养团队合作能力!有一句话说:人的第一次长大是在发现自己不是世界中心的时候;第二次长大是在发现努力也可能會失败的时候;第三次长大是在失败后仍旧去努力的时候。

无论是工作还是学习,你都是团队中的一份子。即使没有独自抵达的成功,也有共同分担的失败,以及队友们相互拍拍肩膀,重头再来的温暖和勇气。

此外,你还可以培养钻研精神、创新意识、动手能力……瞧,想造一个“太阳”,可不是那么简单的嘛!

来造『太阳』吧

他:“你知道钢铁侠的能量来源是什么吗?”

我:“柴油?98号汽油?太阳能?”

他:“那你知道ITER人造太阳吗?”

我顿时傻了眼,原来太阳也可以“山寨”吗?

朋友

梦想人物:冉庆翔(左一)

身份卡:中国科学院等离子体物理研究所ITER FEEDER项目组工程师

梦想规划局

自测:你适合这个职业吗?

1.你对世界充满好奇吗?

2.你有探索和钻研的精神吗?

3.你足够细心吗?

4.你有承担失败和压力的心理准备吗?

5.你理科学得好吗?

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