第25届“四川青年五四奖章”获得者肖国梁:追逐太阳的人 他的研究为“人造太阳”提供支撑

近日,为集中展示新时代四川青年的精神品格和价值追求,第25届“四川青年五四奖章”获得者名单出炉。今年的“四川青年五四奖章”获得者中,肖国梁是一名“90后”,年轻的他,已经在“人造太阳”领域深耕七八年了。

万物生长靠太阳。科学家们长期致力于利用太阳发光发热的原理,为人类开发一种源源不断的清洁能源。因此,在地球上以探索清洁能源为目标的受控核聚变研究装置又被称为“人造太阳”。

在中核集团核工业西南物理研究院的实验室里,身穿白色实验服的博士后肖国梁正在做着与“人造太阳”相关的科研实验。从读博期间开始,肖国梁每天多数时间都泡在实验室里做研究。

肖国梁追逐的是被誉为人类理想清洁能源的聚变能。在成都,新一代“人造太阳”——中国环流器二号 M 装置已经建成并实现首次放电,它是我国目前规模最大、参数最高的先进托卡马克装置,将为我国深度参与国际热核聚变实验堆(ITER)计划及未来自主设计、建造聚变堆提供重要技术支撑。

第25届“四川青年五四奖章”获得者肖国梁:追逐太阳的人 他的研究为“人造太阳”提供支撑

他的工作

超声分子束注入加料技术

更高效为“人造太阳”补充燃料

“我对科研有着浓厚的兴趣,读博期间就选择了这个方向。”谈到热爱的专业领域,肖国梁打开了话匣子。

2019年,肖国梁从清华大学博士毕业后,本来计划去英国留学,然而在自己的博士论文里关于超声分子束的应用一直没有研究好,总觉得很遗憾,后来在实验的过程中看到了研究院里的超分子束测试平台,一下子就有了兴趣,于是放弃留学,扎根在核聚变领域的科学研究。

“我的工作主要有两个方面,一方面是核聚变先进加料技术的研发,即核工业西南物理研究院原创的超声分子束注入加料技术。另一方面,为核聚变等离子体不稳定性控制相关研究。”肖国梁说道。

等离子体加料为聚变反应补充燃料,是磁约束聚变的一项关键技术。“超声分子束注入加料技术简单来说,就是通过把燃料气体加速到几倍音速以上的速度,从而能够注入到核聚变装置更深的位置,让加料效率更高。”肖国梁进一步科普道。

为了实现这一技术,团队研制了高灵敏度、高时间分辨的、可对透明介质直接成像的诊断技术,首次获得了真空条件下的超声分子束流特性,这与理论模型预测一致。该可视化成像技术为优化注入器、提升聚束特性、提高加料效率提供了关键基础。目前,超声分子束注入加料技术已在国内外10余个聚变实验装置上得到应用,如我国的中国环流器二号A装置、东方超环,以及法国、韩国等国家的装置。

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他的日常

日积月累 勤学不辍

学习最新研究成果和前沿科技报道

“人造太阳”装置安全可靠,因为聚变从先天性来讲,具备固有安全性。但产生聚变非常困难,一定要把它加热到上亿摄氏度的高温,才能满足聚变发生的条件。

“等离子体离子温度达到上亿摄氏度,边界等离子体由于不稳定性跑出去,一旦碰到装置材料,高热可能会导致材料损伤或损毁。”肖国梁说道,研究不稳定性在什么参数条件下会发生,如何让高温等离子体不跑出去,或者跑出去以后用什么方法能够保护材料不被损伤,这些也是他的重点研究方向之一。

肖国梁坦言,科研的路程并不是一帆风顺的,也会有困惑和难题。他回忆,刚到实验室的时候,看到这些密密麻麻的设备时,用他的话说,还是一下子懵掉了,完全不知道这些是干什么用的。

肖国梁告诉记者,每次实验感觉很累的时候,就会上网看看各种短视频,他笑称自己要保持“年轻人”的心态,到了晚上八点左右,他会查阅文献,了解相关领域的最新研究成果和其他前沿的科技报道。

在获得“四川青年五四奖章”前,他还入选第七届中国科协青年人才托举工程。青年人才托举工程是中国科协于2015年10月首次立项的国家级青年人才计划,旨在大力扶持有较大创新能力和发展潜力的32岁以下青年科技人才,助力他们成为高层次领军人才和高水平创新团队的后备军。

“此次入选青年人才托举工程,既是一种肯定,也是一种鞭策。”谈起入选感受,肖国梁表示,将继续深耕研究领域。他坚信,通过所有聚变人几十年如一日的探索,终有一天使用聚变能源的灯光定会照亮世界。

他的科普

创新思维

让孩子成为开拓者

科技创新、科学普及是实现创新发展的两翼,要把科学普及放在与科技创新同等重要的位置。在专注科研的同时,肖国梁还是中国核学会首届核科普讲师及核西物院“人造太阳”博士科普团的金牌科普员。“科学普及与科技创新同等重要,提升公民对核的认知水平,促进提升我国公民科学素质,是一件很有意义的事情。”他说道。

去年9月,中国新一代“人造太阳”——中国环流器二号M模型在京亮相。肖国梁在中国科技馆与观众面对面,向公众传播核聚变知识,带公众揭开“人造太阳”神秘面纱,解读“人造太阳”神奇原理,走进“人造太阳”神圣事业,讲述新一代“人造太阳”建设者的奋斗故事。这是中国环流器二号M模型首次参展。

在他看来,对科技工作者来说,科普是一项重要的“本事”。普及科学知识、弘扬科学精神、传播科学思想、倡导科学方法是科技工作者的天然使命、崇高职责。把成果创造出来是本事,把成果描述清楚、传播出去,让群众能明白、看得懂、用得上更是本事。科普讲解不仅要传授知识,也要创新思维,让青少年成为开拓者。

“核聚变能被誉为人类未来的理想清洁能源,也是人类在未来对能源利用的有效方案。”在肖国梁看来,核聚变不仅是一个朝阳领域,而且在未来有很大的发展空间,具有非常重要的研究意义。作为一名科技工作者,自己也将继续积极向公众宣传、科普“人造太阳”科学知识,让大家了解核聚变事业,支持核聚变事业。


成都日报锦观新闻 记者 宋妍妍 责任编辑 何齐铁 编辑 刘永豪 图片 核工业西南物理研究院提供

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页面更新:2024-05-05

标签:太阳   青年   环流   等离子体   聚变   奖章   获得者   超声   中国   装置   分子   技术

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