中国有哪些科学研究曾经落后于世界后来却实现了大翻盘
国外对非武器核聚变的研究很早就开始了,而同期中国的相关研究基本为零。但到了现在,我们虽然还没有全面翻盘,但在部分领域已经处于领先地位了。
1938年美国就尝试用环形磁瓶约束等离子体,而那时候我们还在抗日。
1950-1951年,苏联和美国分别提出了托卡马克和仿星器的概念,那时候我们还在抗美援朝。
1974年,美国第一次实现了激光点火,那时候我们在......
以我熟悉的等离子体所为例吧,中科院等离子体物理研究所可以说是目前国内聚变研究的领头单位,然而它却直到1978年才成立,并且当时我国的聚变基础非常薄弱,在很长一段时间里,我们都处于追赶模式。
80年代初,等离子体所设计和建造了HT-6系列(HT-6A,HT-6B,HT-6M),尽管聚变参数落后于同期发达国家的聚变装置,但还是为我们后期的聚变发展积累了一批技术和人才。
HT-6B1990年,用价值400万人民币的生活物资,换了前苏联价值1800万卢布的T7装置。
1995年,我们将并改装成HT-7装置。通过我们的努力,HT-7的等离子体稳定性比T7高了两个量级,做到了青出于蓝而胜于蓝。不过当时国内的制造业水平还很低,很多部件都无法实现国产,有时还要请俄罗斯专家来检修。听等所的李建刚院士讲,有一次来了一个俄罗斯专家,下午5点多乘飞机抵达,那位专家先是要吃饭、要喝酒,后来又说累了要休息,全所上下几百人就眼睁睁地等着他休息好。从那时起,我们就下定决心,最关键的技术部分,一定要百分之百国产化。
于是,1997年6月3日,国务院科技政策领导小组批准HT-7U大科学工程立项建设。
2003年9月,HT-7U超导托卡马克装置更名为“先进超导托卡马克实验装置”(Experimental Advanced Superconducting Tokamak)缩写EAST,又称东方超环,也就是我们现在熟悉的人造小太阳。
目前仍在运行的EAST同年,我们还加入了目前最大的聚变项目,即国际热核聚变实验反应堆(ITER)项目,成为ITER的七大成员之一。
2006年9月28日,EAST完成第一次放电,这是世界上第一台全超导的非圆截面托卡马克——终于我们开始再某些方面领先了。
2008年12月19日,我国研制的ITER 68kA高温超导大电流引线的低温通电实验的电流峰值达到90kA,并持续4分钟时间,创下了高温超导电流引线实验的世界最高记录。
2012年,EAST创造了两项世界记录:超过400秒,2000万度的高参数偏滤器等离子体;稳定重复超过30秒的高约束(H-mode)等离子体放电。将EAST的性能足足提高了一个量级,标志着我国在稳态高约束等离子体研究方面走在国际前列(用wikipedia的话说,这叫state-of-the-art[1])。
2016年1月28日, EAST成功实现了电子温度超过5千万度、持续时间达102秒的超高温长脉冲等离子体放电,刷新了H-mode运行时间的世界纪录。
2017年,中国聚变工程实验堆(CFETR)正式开始工程设计,揭开我国下一代超导聚变堆研究的序幕。
CFETR概念图2018年,EAST首次实现1亿度运行。
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可以看到,我们从一穷二白0基础开始,在短短40多年里,我们从奋起直追变成了部分领先。相信在不久的将来,我们会在更多的技术上达到世界领先水平。
我长期以来有这么一个梦想,就是在有生之年,有一盏灯泡能被聚变之能所点亮,而且这一盏灯泡一定要也只能在在中国!
——李建刚院士评论区很多人在说聚变离实现永远还有50年这个梗,然而从70年代到现在,我们研究聚变的总时间也才40几年。中国表示,50年这个锅我不背。
以上资料大部分来自[1][2]。
参考
^abTimeline of nuclear fusion https://en.wikipedia.org/wiki/Timeline_of_nuclear_fusion^大事记:中科院等离子体物理研究所 http://www.ipp.cas.cn/suoqing/201804/t20180428_405001.html
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