中青报:我国核聚变人才培养已箭在弦上

2011-4-11 13:50 来源: 中国青年报
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  近期发生的日本核泄漏事件持续牵动着世界各国的神经,和平开发利用核能再次成为瞩目的焦点。

  就在上个月,国内核聚变界的100余名专家代表也聚集到了一起,由科技部主办的核聚变能发展研究人才工作会议在中国科技大学举行。与会专家纷纷表示,抓紧培养和储备核聚变人才后备力量,已经到了刻不容缓的地步。

  国内多项核聚变技术装置已迈入国际先进水平

  目前世界上的核电站利用核裂变来发电,核裂变在产生巨大能量的同时也产生强大的辐射,废料很难处理。此外,作核材料的铀、钍蕴藏量非常有限。

  与核裂变能相比,核聚变能是无污染、无长寿命放射性核废料、资源无限的理想能源,例如,每升海水中所含的氘通过核聚变反应可以产生相当于300公升汽油燃烧所放出的能量,而海水取之不尽,用之不竭。

  但是目前人类已经能够控制和利用核裂变能,而控制和利用核聚变能则需要历经长期艰苦的研发过程。

  一位不愿意透露姓名的专家向中国青年报记者介绍,目前人类利用托克马克装置开发核聚变能的科学可行性已经得到证实:“等离子体最高温度可达2亿~4亿度;最高聚变输出功率超过16兆瓦,聚变输出功率/输入功率比值已经达到1.25。”也就是说,建造核聚变实验堆的可能性逐步浮现出来。这让越来越多的人看到“人造太阳”升起的希望。目前国内多项核聚变技术装置已经迈入国际先进水平。但是,这些装置目前尚处在实验阶段,距离真正的商业运行还很遥远。

  磁约束核聚变能源研究被国际科学界公认为现代科学技术发展的一个重大研究方向。2006年11月,欧盟、美国、中国等7方终于签署协议,决定在法国小城卡达拉舍合作建造国际热核聚变实验堆(ITER)。

  目前ITER计划是全球规模最大、影响最深远的国际科研合作项目之一,它的建造大约耗时10年,耗资50亿美元(1998年值)。尽管它是一个“风险共担”的合作项目,但参与各国都希望从中得到实际回报,为国内“建堆”奠定技术基础。其中各国之间的竞争态势,不言而喻。

  2007年,经国务院批准,我国正式参加了ITER计划。从2008年开始,中国磁约束核聚变研究计划专项正式启动。自从正式加入ITER计划之后,我国就在不断地输送相关人员到ITER组织任职,一方面为了在ITER装置建设和运行过程中,掌握相关技术和工程经验,另一方面也是为了锻炼和培养人才,为我国自主设计建造聚变实验堆工程作准备。

  核聚变人才匮乏将影响中国未来自己建反应堆的能力

  科技部副部长曹健林在会议上强调:“我国面临的一个急迫任务,就是进一步加大向ITER组织的人才输送。”据统计,截至2010年11月,我国向ITER国际组织输送工作人员21人,其中管理岗位4人,技术岗位17人,仅占该组织职员总数的5%,与中国所承担的建设经费的比例——10%不相称。

  “ITER工程技术总体现由34个核心科学工程技术和管理专业组成。”据中国科大核科学技术学院院长万元熙院士进一步分析,到目前为止,中国的工程技术人员分布在34个核心专业中的11个,但更多的是担任较低职位的技术工作。他指出,“问题是,2/3以上的核心科学、工程技术和技术管理领域几乎没有中国人进入。”

  “即使派得出去人,也要通过竞争才能被聘用。”在万元熙看来,英语水平、国际合作能力成为国内工程技术人员进入ITER组织的两大障碍。

  万元熙认为,上述状况如果没有“特殊政策”,估计在相当时间内不会有太大的改变,这必将影响中国的权益,“特别是将影响中国从ITER获取实际的、具有人才基础的100%的知识产权,而这是中国自己‘建堆’的重要基础”。

  中国青年报记者在本次会议上了解到,我国现有具有丰富聚变核物理和工程经验的专业人员不足200人。参照ITER计划,到2020年,我国自主设计建造聚变实验堆工程所需专业人员1200人,而这不过是一个保守的估计。

  在不少核聚变研究专家看来,ITER组织供职人数折射出国内人才短缺的现状,摆在面前更严峻的现实是,国内理论、实验及工程领域同样有着巨大的人才需求。按照ITER的计划,国内将承担12个“采购包”的设计、认证以及技术研发,此外,部分高校、研究所以及发展中的核聚变实验装置同样需要大量研究人员充实进来。

  “我们派不出人,人才队伍已经是捉襟见肘”。据一名与会代表分析,国内已有的磁约束聚变研究工程技术人才数量相当有限,目前还得先保证国内研究任务的需要,“而ITER计划马上就要进入开工建设阶段,近期内ITER组织需要的各种人才可能成倍增长,届时将更派不出人来”。

  中国有望扩大核聚变类专业的研究生数量

  科技部副部长曹健林表示,为保证核聚变人才的与时俱进和及时供给的可持续性,必须在本土全面做好人才培养工作,加快顶尖人才队伍建设。

  为此,在本次会议上公布的由科技部、教育部、中科院、中核集团联合制定的《关于促进磁约束核聚变人才培养工作的指导意见》提出,紧紧围绕我国磁约束核聚变能研究和ITER装置建设和运行,以需求为导向,逐步构建起一个层次、布局、学科合理的磁约束核聚变科学与工程研究和技术研发的人才培养体系,利用10年左右时间,培养2000名从事聚变科学与工程研究以及技术研发的各类人才。

  依据《指导意见》,国家还将优先支持与等离子体物理和聚变工程与技术相关的学科建设,在全国形成合理的布局。同时,围绕磁约束核聚变的研究与开发,加强与相关的物理学、电气工程、材料科学等学科的交叉与融合,建立我国磁约束核聚变的学科支撑体系。

  最让与会代表们兴奋的是,《指导意见》提出,在现有研究生招生计划的基础上,以磁约束核聚变人才培养基地为主要依托,按照一定的比例,逐年扩大等离子体物理和核科学与技术等相关学科的研究生招生数量,力争每年以推荐免试方式招收直博生的指标不少于200人。

  对此,他们表示,“如果教育部能批准这一计划,我们将招到更多想要的优秀人才”。

  据了解,由万元熙领衔、19名成员组成的“磁约束聚变堆总体设计组”也正在紧锣密鼓地筹建中。

  “国内这个领域是一个比较小的领域,现有的专家互相都很熟悉,将来为了利用共同的资源,有理由更加熟悉起来。”曹健林呼吁,“希望大家能够彻底摈弃门户之见,发挥各自学科、装置、工程能力的优势,共同努力构建这个人才培养体系。”