#媒体聚焦核工业人物(26)#李波:90后的“人造太阳驾驶员”

发布时间:2022-11-16 信息来源:

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  李波,90后工学博士,中核集团核工业西南物理研究院聚变所106室副主任。他所在的新一代“人造太阳”科研团队的主攻方向,是模仿太阳发光发热的原理,探索核聚变能源在人类世界中的应用。由于负责设计打造和运行控制装置的“中枢神经”系统,李波也被形象地称为“人造太阳的驾驶员”。2022年,他和与他相伴的这支平均年龄33岁的高精尖科研团队,共同荣获中国青年五四奖章(集体)。

  “哪怕是解决一个关键的技术问题,我这一生也是值得的”

  当被问起,是如何做到在这么短的时间内获得工学博士学位,又成为新一代“人造太阳”科研团队的中坚力量时,李波的回答中只有两个字——信念。

  李波:最重要的是要靠自身的努力,不断去钻研,遇到问题永远不回避,一定是坚定信念攻下这个山头……

  2013年,可以说是一个转折点,在那之前,李波所学的专业几乎与核工业沾不上边;而在此之后,他幸运地找到了愿为之奋斗终生的目标,没想到,这个目标其实就在他的身边。

  李波:之前我学的是电气工程及其自动化专业,2013年跨界来到了核聚变研究领域。当时听说离我的母校电子科技大学不远,有一座从事核聚变研究的专业研究院所。我当时去看了以后,觉得核聚变研究又神奇又神圣,最关键的是它还有很多未知的、关键的技术问题等待我们去攻克。我当时想,如果我能够参与到核聚变研究当中,能够为这里面哪怕是解决一个关键的技术问题,我这一生也是值得的。

  然而,刚刚踏入核工业西南物理研究院的李波,用“一头雾水”来形容,再合适不过。不能说是“零起点”,毕竟有工学基础打底;但诸如“人造太阳”是如何运行的、如何实现等离子体放电、聚变点火要满足哪些条件……这些问题对当时的李波而言完全是陌生领域。他回忆,那时,新一代“人造太阳”才刚刚完成设计,关键部件还处于研制阶段,而他也开始了“如饥似渴”地学习。

  李波:最开始是一脸雾水,但是好在我一加入进来,就在“人造太阳”装置运行控制的团队里面不断地学习——怎么把各个系统串联起来、把电放起来,这么一个“中枢神经系统”。前辈们非常兢兢业业,遇到任何困难都是不放弃的,敢于啃硬骨头。有一天有一位老前辈给我们授课,我们的班车都快走了,他都还舍不得,带着我们到现场爬到柜子里面去,把设备一个个指着给我们看,讲这是什么、那是什么……

  “比外太空的真空度都要低两个量级”

  所以,究竟如何实现如同太阳一般源源不断为人类输送清洁能源的目的呢?李波说,在地球上实现可控核聚变的条件极为苛刻,想要在“人造太阳”中让可控核聚变持续进行,就需要同时让离子温度、等离子体密度、能量约束时间三个重要参数的乘积超过特定数值;由于没有太阳那么庞大的质量和引力,人类巧妙地借助一个形似甜甜圈的托卡马克装置,来实现这一目标。

  李波:托卡马克装置,它来源于四个词,就是环形(toroidal)、真空室(kamera)、磁(magnet)、线圈(kotushka)。简单理解的话,它就是一个环形的真空磁容器,外面缠绕着线圈,看起来就非常像一个“甜甜圈”。“人造太阳”运行的时候,我们需要在大型的真空容器里面注满工作气体,然后通过一个电压把气体电离,变成等离子体。用一个非常特殊的、巧妙的磁场结构,将带电的、上亿度高温的粒子悬浮起来,不会跟任何容器接触,避免容器被熔化掉。最后实现可控核聚变反应,源源不断向外输出能量。

  中核集团核工业西南物理研究院技师王金说,上亿摄氏度高温的等离子体在装置内高速运动,对装置的安装精度提出近乎苛刻的要求,污染要控制在分子量级以下。

  王金:高温等离子体所有的粒子都以很高的速度在到处乱撞,没有什么东西可以阻挡它,如果安装稍有差错,就有可能会被等离子体扫到。所有的部件安装精度要求都很高,不能产生任何污染物,这个污染是分子量级的污染,因为聚变反应是需要洁净的超高真空环境,比外太空的真空度都要低两个量级。

  “奉献在我们这都不算是一个亮点”

  不懈努力下,2020年底,新一代“人造太阳”首次放电成功;2022年10月19日,团队又取得突破性进展,等离子体电流突破100万安培,创造了我国可控核聚变装置运行新纪录。回忆起和团队并肩作战的岁月,李波感慨万千。

  李波:今年,尤其是在面临高温、疫情的情况下,我们的团队的20多位成员主动要求闭环管理,一些同事直接在单位吃住,一个月都没有回过家,任何一个系统都不想掉链子。最后不仅完成了这些新的系统设备的调试控制,还实现了突破100万安培放电,我们当时所有人都认为这个目标是不可能完成的。

  青年,有着无与伦比的干事创业激情;青年,有着昂扬无畏的团结奋进力量。这群可敬可爱的年轻人,用自己的青春“种”出了属于明天的“太阳”。王金说,在这个团队里,奉献从来都不值一提;携手并肩、勇攀高峰,是他们发自心底的追求。

  王金:李波是一个对事业充满了激情的青年人,是青年突击队的代表。加班加点都不说了,奉献在我们这都不算是一个亮点。除了要管一个团队,他自己本身还有专业上关键的一些任务都需要他去亲自把关。有一次晚上我午夜回家,走到单位的门口看到还站个人,我一看发现是李波,他说他才把程序写完。第二天早晨7点多钟一来,发现他又在座位上干他的事了。他确实是对我们核聚变事业有着坚定的信念、不断创新的精神。

  科研之余,李波还是“人造太阳”博士科普团成员。他深知,他们的工作是在解决人类的终极能源问题,和每一个人都息息相关;让每个人都了解这项工作的进展,是他同样需要担起的社会责任。

  李波:我们不仅要做好科研本职的工作,老百姓、普通大众也需要知道我们在做些什么事情。核聚变任务是非常艰巨的,也是极具挑战性的一项工作,我们需要更多的人能够参与进来。

  【青春独白】

  我认为青春就是要敢于奋斗,要冲锋陷阵,不然就枉费了整个青春。核聚变非常具有挑战性,我作为一个青年人,就是要去啃这些“硬骨头”。我们的目标是解决人类的终极能源,所以我和我的团队将会一如既往勇往直前,抱着必胜的信念,克服一切困难去解决核聚变的一些关键的技术和问题。我相信早晚有一天,我们会用聚变的能源来点亮万家灯火;到那个时候,天上飞的、地下跑的,包括可以开着核聚变提供动力的飞船,在太空自由翱翔。