耗資100多億歐元，吸引世界頂尖科學家參加，參與各方人口總和超過全球人口的一半……在這個本世紀最為雄心勃勃的能源科技合作項目——國際熱核聚變實驗堆（
ITER）計劃中，中國正扮演著重要的角色。
今年秋天，由我國承擔的ITER計劃任務中的首個導體采購包可望出關，運往目的地。“我們對其質量、性能有信心。”中國國際核聚變能源計劃執行中心副主任羅德隆表示，在ITER計劃中，中國研制的ITER超導導體、屏蔽包層等部件的性能在參與7方中處于領先地位，部分采購包進展處于前列。
ITER計劃最新進展怎樣？中國承擔項目完成進度如何？我國培養核聚變人才將如何發力？日前，中國國際核聚變能源計劃執行中心副主任羅德隆接受科技日報記者專訪，解答了相關熱點問題。
“中方承擔采購包基本涵蓋了ITER核心部件，工作進展順利”
科技日報：聽說您剛參加了在法國總部召開的ITER組織理事會管理咨詢委員會，能否介紹一下ITER計劃項目工程的最新進展。
羅德隆：ITER計劃自2007年正式進入裝置建造階段，已實施4年多，預計2019年底實現第一等離子體放電，這是建設階段的標志性時間節點，大家正朝著這個目標積極努力爭取。日本承擔了ITER計劃中16%的制造任務，地震對日本生產制造能力造成嚴重破壞。目前，ITER國際組織召集各方專家成立專門工作組，全面評估日本地震對總進度特別是實現第一等離子體放電時間的影響，及彌補措施。如果拖延生產的部件不是在關鍵路徑上，造成的影響就不大。
科技日報：中國在ITER計劃承擔的項目進展如何？
羅德隆：按照ITER談判結果，我方承諾承擔的12個采購包制造任務（即實物貢獻），約占建造階段我國總貢獻的80%。中國在整個計劃中進度很好，雖然我國承擔的采購包還沒出關，但目前檢測性能不錯，我有信心能按預定時間和目標交貨。
科技日報：我國主要承擔了哪些項目？參與建造的是ITER的核心部分嗎？
羅德隆：雖然ITER裝置建造在法國，但每個成員國是在各自國家制造零部件，部件分配方案在談判時就已經定下來。談判是個復雜的過程，每個國家都想做核心部件，因為這需要訣竅，如果現在沒做過，以后可能也做不出來。
我國承擔的12個采購包基本涵蓋了ITER核心關鍵部件，涉及環向場線圈導體、極向場線圈導體、校正場線圈、磁體支撐以及磁體饋線和校正場線圈導體等。當然，這不是說我們把ITER關鍵部件全做了，而是只做一部分，好比做車輪，會做一個，其余3個也沒問題。總體來說，在采購分配方面，我方承擔的采購包任務有利于集中人力、物力、財力掌握ITER計劃的核心技術，有利于提高我國超導技術、稀有金屬材料技術、高溫高電壓技術等眾多領域的研究開發和制造能力。
“我國能夠以10%的投入，享受100%的知識產權”
科技日報：ITER計劃也是我國迄今為止參加的規模最大的大科學工程國際合作項目。任何大科學工程就像其他科學課題一樣，有風險，也有機遇，如何衡量和看待這種選擇？
羅德隆：首先，ITER計劃無法通過一個國家研發制造完成。核聚變是兩個輕核（一般是氫的同位素：氘[D]和氚[T]）聚合成一個較重的原子核，同時釋放出巨大能量的過程。早在上世紀50年代初人類就實現了聚變核反應——氫彈的爆炸，但要利用聚變時釋放出的巨大能量，必須對劇烈的聚變核反應加以控制，這就是受控核聚變。在研究初期，科學家們認為受控熱核聚變的成功，會像氫彈一樣，指日可待。但經過幾十年的努力，受控熱核聚變還未能實現。
ITER計劃的目的是建造一個聚變實驗堆，探索和平利用聚變能發電的科學和工程技術可行性，為實現聚變能商業應用奠定基礎。ITER不是直接商業應用的裝置，而是科研實驗裝置，通過國際合作可以分擔科研的風險，也可共同分享成果。
ITER計劃早期被稱為“強國俱樂部”，它是1985年由美蘇兩國首腦倡議提出，由美、蘇、歐、日共同啟動。1998年，美國退出ITER計劃。我國從2003年正式加入ITER計劃談判。同期，美國重返ITER計劃。直到2007年，由中、歐、日、韓、俄、美6方組成的ITER國際組織正式成立（印度后來加入）。我國貢獻比例約10%，其中約80%以實物方式（即制造、提供ITER裝置部件）投入，約20%以現金方式投入。
ITER裝置不僅反映了國際聚變能研究的最新成果，而且綜合了當今世界相關領域的頂尖技術。參加ITER計劃，是我國核聚變能發展前所未有的機遇，符合我國未來發展的能源戰略，標志我國進入世界核聚變能源研究的先進行列。
科技日報：雖然“風險共擔”，但參與國都希望從中得到回報。中國在ITER計劃建設中的投入占總額的10%，這種投入，會有什么回報？
羅德隆：在知識產權方面，中國通過參與該項目，有權使用ITER計劃工程設計階段的技術成果，對ITER計劃實施中產生的知識產權，平等享有獲得許可使用的權利。簡單地說，就是能夠以10%的投入，享受100%的知識產權。最關鍵的是，我們將培養、鍛煉一批能夠掌握和利用這些知識產權的科學研究和工程技術人才，為我國未來自主開展核聚變示范堆乃至商用堆設計、建造奠定基礎。
“聚變能商業化將在本世紀中葉或者稍晚實現”
科技日報：能具體描述一下，ITER是個什么樣的裝置？
羅德隆：ITER設計總聚變功率將達到50萬千瓦，是一個電站規模的實驗反應堆。其作用和任務是，用具有電站規模的實驗堆證明氘氚等離子體的受控點火和持續燃燒，驗證聚變反應堆系統的工程可行性，綜合測試聚變發電所需的高熱流與核部件，實現穩態運行。
ITER場址設在法國南部埃克斯以北的卡達哈什。2008年，ITER裝置進入實地建造階段。它占地180公頃，共由39棟建筑組成，實驗堆主體直徑28米，高30米，聚變功率相當于50萬千瓦電站的核反應堆。按當前計劃，ITER裝置預計
2019年基本建成，預計2027年開展氘氚聚變實驗。
科技日報：請展望一下ITER的商用前景。有具體時間表嗎？
羅德隆：ITER計劃將用35年時間，建造、運行一個可持續燃燒的托卡馬克型聚變實驗堆，以驗證聚變反應堆的工程技術可行性。
托卡馬克是俄語環向場磁體線圈的簡稱，是核聚變物理實驗裝置，其原理是利用環向磁場對高溫等離子體進行約束，進而實現可控核聚變。ITER從1988年開始概念設計到2001年完成《工程設計最終報告》，就歷時13年之久。
ITER計劃建造制造階段10年左右，預計2019年建設工程完成，實現第一等離子體放電；ITER運行與開發利用階段20年左右，2027年，科研人員進入，進行氘氚試驗；去活化階段預計需要5年時間，最后是退役階段，交給東道國法國實現裝置退役。
國際核聚變界對ITER計劃及其后聚變能源發展比較普遍的看法是，建造和運行ITER的科學和工程技術基礎已經具備；再經過示范堆、商業聚變核電站（商用堆）兩個階段，聚變能商業化將在本世紀中葉或者稍晚實現。
ITER建設有可以預見的困難。如核聚變能源首先必須產生高達上億度的高溫等離子體；其次，還要形成充分的約束，將高溫等離子體維持相對足夠長的時間，以便充分發生聚變反應，釋放出足夠多的能量等。這些可預見的障礙我們有信心克服，但可能還會遇到未知的困難。ITER現在是實驗堆，下一步是建示范堆，還要解決材料、造價等一系列技術和經濟問題。
“通過ITER計劃的帶動，我國在核聚變領域水平整體提升”
科技日報：作為發展中國家，中國是最早關注受控熱核聚變研究的國家之一，但與世界最高水平還有差距，通過參與ITER計劃，我國取得了哪些進展？目前在核聚變領域究竟處于什么水平？
羅德隆：其實，從上世紀70年代開始，我國就集中以托卡馬克為主要研究途徑，先后建成一系列中小型裝置，并且開展多項研究。上世紀90年代，我國開始實施大中型托卡馬克發展計劃，探索先進托卡馬克運行模式及穩態控制模式，先后建成HT-7中型超導托卡馬克、HL-2A大中型常規導體托卡馬克。2006年建成的大型非圓截面全超導托卡馬克EAST裝置，具有穩態、大拉長比及多項實驗手段等特點，可以為正在建造的ITER裝置開展多種前期實驗研究。
雖然我國有很多托卡馬克裝置，但ITER裝置不是簡單放大，而是需要我們從整體設計、技術和材料等各個方面，解決全新的關鍵問題。近幾年來我國得益于ITER計劃，核聚變水平提升很快，在國際上整體處于中等水平。日、美、歐盟還是走在前列，各國都在積極發展聚變研究，韓國進步也很快。
目前，我國建成世界首個全超導托卡馬克EAST，已經實現100秒的偏濾器放電和長時間的高約束放電，工程和試驗水平進入國際前列。HL-2A最高電子溫度達5500萬攝氏度，進入國際先進水平。
中國研制的ITER超導導體、屏蔽包層等部件的性能在7方處于領先地位，部分采購包進展處于前列。
科技日報：參加ITER計劃只是我國整體聚變能研發計劃中的一個重要組成部分，我們通過國際合作能否形成自己的能力？
羅德隆：我國承擔的ITER部件很多都是過去沒有生產的，如導體、屏蔽包層、大型電源、充氣清洗及輝光放電系統等。前期大部分技術需要艱難的摸索。通過國際大科學工程的帶動，我國技術明顯提升，從“不會做”到“會做”甚至“做得更好”。
科技日報：是一種從無到有、從有到強的技術跨越？
羅德隆：對。比如說，我們過去做不出導體，開始做的時候覺得制造不銹鋼管沒有問題，就集中精力去研究如何把幾千根絲做成0.8毫米直徑的導線。線做好了，卻發現管子不行，按照ITER國際組織的要求，管子的斷裂延伸率需要達到20，而我們只做到15。后來，通過召開專家會反復研討，我們不僅做成了，而且能批量生產，現在生產出的管子斷裂延伸率達到30。從目前來看，我們生產的導體樣品測試指標都達到ITER裝置的要求，部分指標還遠高于要求。
“ITER只是契機，關鍵是要使我國具備自主設計、建造聚變示范堆的能力”
科技日報：現階段ITER計劃解決的是工程建設問題，那建成后下一步我們的科研和實驗能力如何提高呢？
羅德隆：搞建設不是目的，目的是在建成的實驗堆上做實驗。我國建設了很多磁約束核聚變裝置，一方面服務于ITER建設，另一方面也是為今后實驗做準備，從而解決商業的工程和科學的瓶頸。因此，必須對現有裝置升級擴建，加快平臺建設，以提高實驗能力。
我們要以參加ITER計劃為契機，為我國具備自主設計、建造聚變示范堆的能力。ITER
計劃專項國內配套研究也于2008年啟動。到目前已經批準立項32個研究項目，研究內容涉及聚變堆的概念設計、波加熱、聚變材料、測試包層模塊、混合堆概念設計以及相關等離子體理論和實驗研究等眾多研究領域。
今年，我國還成立了磁約束聚變堆總體設計組，就是為全面消化吸收ITER設計技術，掌握聚變堆相關的物理和工程設計及關鍵技術，開展我國磁約束聚變堆總體設計研究。
“ITER組織中方派駐職員只占5%，培養聚變人才迫在眉睫”
科技日報：我國在ITER的投入是10%，目前，向ITER組織派出的中方人員達到相應的比例了嗎？
羅德隆：人才國際化水平是我們現在面臨的巨大挑戰。現在中方在ITER職工總共20個人，所占比例才占5%，總數最少。現在向ITER組織是派不出人來，這也是我的心病。我們計劃每年資助優秀人才，作為訪問學者，去到ITER組織學習。
科技日報：國內已有的磁約束聚變研究工程技術人才數量相當有限，除了派駐國際組織，還要保證國內研究任務的需要，國內人才培養有什么考慮？
羅德隆：目前，我國已有超過1000人從事聚變研究，但遠遠不能滿足需求。估算國內整個未來20年人才缺口4000人，可現在沒有增量。
前不久，科技部聯合教育部、中科院，中核集團專門召開核聚變能發展研究人才工作會議，并聯合制定了《關于促進磁約束核聚變人才培養工作的指導意見》。意見提出，緊緊圍繞我國磁約束核聚變能研究和ITER裝置建設和運行，以需求為導向，逐步構建起一個層次、布局、學科合理的磁約束核聚變科學與工程研究和技術研發的人才培養體系，利用10年左右時間，培養2000名從事聚變科學與工程研究以及技術研發的各類人才。專門為一個領域人才培養開會，這還沒有先例。
除了學校增設核聚變學科、核學院之外，國內ITER配套計劃也針對人才培養，面向研究生安排了課題，這也是為未來人才儲備播撒種子。
科技日報：我國在ITER計劃中取得哪些體制機制的國際經驗？
羅德隆：從項目管理角度來說，ITER計劃是個工程項目，目標是建成實驗室，它用最先進的管理理念和質保體系，通過一套成熟的管理技術和機制，對建設過程中的各個節點全盤考慮，精確控制，并將每個環節處于嚴密監控之下。同時，參與建設一個全新的國際組織，也為以后在我國建立國際組織積累了經驗。
