“中国环流器一号”诞生记 [复制链接]

第3版()
专栏：

“中国环流器一号”诞生记
本报记者　黄文福
核工业部西南物理研究所里，受控热核聚变研究装置“中国环流器一号”正在“放炮”。当主机内纵向磁场强度达到一千六百高斯时，开始向真空室不断送进氢气，接着向变压器的一次线圈加脉冲环电压。加到三千伏特时，诊断控制室的荧光屏上，出现环电流的波形，真空计度数突然下降，质谱计发现有大的水和甲烷的脉冲峰，测量内垂直磁场的感应电压发生大的震动，环电压下降。这些现象表明：氢气已被高压击穿，产生了受控热核聚变必需的等离子体。
顿时，西南物理研究所沸腾起来了，人们含着激动的泪花，相互道贺。欢乐的笑声从一扇扇窗户中飞出，在夜色迷茫的山沟里回荡。人们记住了这一有意义的时刻：1984年9月21日22时18分。
从1976年12月打下第一根桩起，“中国环流器一号”建造研究经历了第八个年头。二百多名工程技术人员呕心沥血，艰苦奋斗，终于建成我国最大的“托卡马克”型受控热核聚变研究实验装置。这套装置顺利地取得了预期的工程调试数据。我国在受控热核聚变这一当代重大科研课题研究方面迈出了一大步。
万事起头难。“中国环流器一号”（又称“四五一工程”）是艰苦创业的结果。我国的受控热核聚变研究，早在五十年代后期就开始了。但在六十年代初国民经济困难时期，这一科研项目几乎散了摊，只剩下零星小题目研究。六十年代后期，国际上出现“托卡马克”（环形电流器）研究热，我国也开始了这方面的研究。周总理生前十分重视这项工作。从东北和北京搬迁到四川的西南物理研究所的科技人员，立志搞出受控热核聚变的研究实验装置。但那时正是“文革”期间，研究工作受到极大干扰。所里没有这方面的图纸和技术资料，仅有国外一家杂志发表的一篇简单文章和一张“托卡马克”装置的外形照片，找不到什么有用参数。西南物理所的工程技术人员根据仅有的一张照片、一篇文章，进行广泛调研和反复琢磨，作出了自己的设计。没有计算机，就用手工计算数据。经过几年的努力，建成了几个小型的“托卡马克”型装置，迈出了第一步。
“四五一工程”研究部副主任、高级工程师何成逊对记者说：要进一步开展受控热核聚变研究，搞象“中国环流器一号”这样国内最大的具有工程规模的装置，很不容易。就拿电机部分来说，由于磁场很强，需要很大能量。两套八万千伏安的交流脉冲发电机组，脉冲功率相当于解放初期整个上海市发电厂的装机容量，这种发电机组国内没制造过。又如谁来承担整流器生产任务，当时国内没有生产过，又值“文革”期间，很难落实生产厂家。找来找去，华中工学院校办工厂毅然揽下此活，用了五年，用硅二极管做成五十个整流柜，解决了难题。
“四五一工程”有个励磁课题组，四个科技人员反复研究，提出利用旧引燃管组成六相带平衡电抗器的可控整流方案。但到上海联系生产厂家时，出价二百二十万元，还没有哪个工厂敢接。励磁课题组的同志从上海回成都，一路上调查访问，了解到宝鸡有铁路电力机车上退役下来的法国引燃管。研究所用十万元买了两套，又花二十万元买了两台变压器和其它元件，搞成了励磁装置，为国家节约开支一百九十万元。
在参加“中国环流器一号”建造研究的近二百名工程技术人员中，老科学家只有几个，其余的都是中青年，三分之二是五十年代中期到六十年代中期毕业的大学生。这些“四五一工程”的顶梁柱，长年工作在西南某地的山沟里，生活条件相当艰苦。他们中的许多人老家在上海、江浙和北京、东北，毕业于名牌大学。“中国环流器一号”研制过程中的许多难题，就是这批以中年人为主的科研队伍在这个偏远的山沟里解决的。
当然，参加这项工程的决不止西南物理所的近二百名科技人员，全国各地许多单位的科技人员和干部、工人都为此贡献了自己的聪明才智。“中国环流器一号”大环半径一米零二，有干式长脉冲变压器、环向磁场线圈、内外垂直磁场线圈、内外真空室、超高真空机组和高真空机组，以及主机支架及其驱动机构等六大部件。这些部件许多是国内过去从未制造过的，绝大部分是非标准研制项目。为了保证“中国环流器一号”的建造，全国各地近百个工厂、科研单位和大专院校同心协力，制造设备。
核工业部五二三厂是承担“中国环流器一号”主机制造、安装的工厂。他们在试制过程中虽然遇到很多困难，但厂里职工立志为发展我国核工业做贡献。他们和西南物理研究所密切合作，千方百计攻克技术难关。波纹管要用零点五毫米厚的板材卷成圆筒，焊接部分弄不好就会在使用中形成裂缝，既不易发现又不易补焊。五二三厂就专门做了一台焊接设备，用脉冲电焊机焊接，保证了焊接质量。成都长城钢厂、重庆特殊钢厂分别为“中国环流器一号”提供了特殊要求的钢材，黄河冶炼厂提供了四十米长的无焊接缝的铜板，保证了工程建设。
“中国环流器一号”于9月21日顺利启动了，并取得了预期的工程调试数据。它标志着我国在受控热核聚变科研领域的装置建造和实验手段有了新的突破。西南物理研究所林兴炎所长告诉记者：这仅仅是开头，下面还要进行物理调试、物理研究和第二期工程建设，任重道远。他们决心充分利用这一研究实验装置，在受控热核聚变的研究中，向世界先进水平奋起直追。