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托卡馬克之父 在冷戰鐵幕下為人類點燃“人造太陽”!

2025-02-10 10:09     來源: 核聚變前沿 列夫·阿爾茨莫維奇     托卡馬克

年初,一則震撼世界的消息傳來。

中科院合肥物質科學研究院的全超導托卡馬克核聚變實驗裝置EAST,成功實現了1億攝氏度1000秒的“高質量燃燒”,達成1000秒長脈沖高約束模(H模)等離子體運行。

這讓人類朝著獲取終極能源的目標,又邁進了堅實的一步。

而鮮有人知的是,這一偉大成就的起點,是一位蘇聯科學家窮極一生所書寫的熱血傳奇。

他,就是列夫·阿爾茨莫維奇。

盡管他從未獲得諾貝爾獎,卻在實驗室里悄然改寫了人類能源的歷史。

今天,就讓我們一同走進他波瀾壯闊的科研人生。

從X射線到核聚變:覺醒的科學靈魂

回溯到20世紀30年代,莫斯科大學的實驗室中,年輕的阿爾茨莫維奇正全身心投入X射線與電子的碰撞實驗。

他整日與精密儀器和復雜數據為伴,那些枯燥數字在他眼中,卻是通往未知世界的密碼。

憑借對科研的執著和非凡洞察力,他從數據中收獲學界認可,也推開了等離子體物理的大門。

二戰爆發,阿爾茨莫維奇毅然投身保衛祖國的科研工作。

他帶領團隊日夜奮戰研發雷達技術,為蘇聯國土安全筑起科技防線。

戰爭結束,他沒有停下探索的腳步,將目光投向核聚變領域。

那時,科學界普遍認為,可控核聚變是遙不可及的“百年后的技術”。

但阿爾茨莫維奇卻在1946年的研究筆記中,斬釘截鐵地寫下:“我們必須找到約束高溫等離子體的方法。”

這份對未來能源的前瞻性判斷,彰顯了他作為科學家的勇氣與擔當,也開啟了他在核聚變領域的漫漫征程。

托卡馬克:鐵幕下的核聚變曙光

20世紀50年代,美蘇核競賽進入白熱化階段。

在這樣的緊張局勢下,阿爾茨莫維奇卻做出了一個截然不同的選擇。

他堅信,“核能不應只用于毀滅,更應點亮人類的未來。”

于是,他帶領著團隊,踏上了探索可控核聚變的艱難之路,并提出“托卡馬克”(當今主流的環形磁約束裝置)的構想。

阿爾茨莫維奇和他的團隊在實驗室里日夜堅守,不斷優化實驗方案。

蘇聯T1托卡馬克裝置

終于,在1968年,歷史性的一刻來臨了!

T - 3裝置中的等離子體首次達到了1000萬攝氏度,這一實驗成功證明了磁約束聚變的可行性,為核聚變研究帶來重大突破。

為讓這一成果得到更廣泛認可,一年后,英國卡拉姆實驗室團隊受邀用激光散射技術對實驗數據進行獨立驗證。

當驗證結果證實實驗的突破性時,整個科學界都為之沸騰。

《自然》雜志將此譽為“聚變研究的轉折點”,《紐約時報》更是在頭版醒目位置寫道:“蘇聯人可能找到了人造太陽的鑰匙” 。

這一刻,阿爾茨莫維奇和他的團隊用實力讓世界看到了可控核聚變的希望。

科學無國界:沖破鐵幕的理性之光

即便身處冷戰鐵幕的漩渦中心,阿爾茨莫維奇始終秉持著“核聚變應是全人類的事業”這一理念 。

他深知,要實現核聚變能的突破,僅憑一個國家的力量遠遠不夠,必須依靠全球科學家的共同努力。

于是,他積極投身跨國科研合作,為推動核聚變領域的國際交流做出卓越貢獻。

1969年,阿爾茨莫維奇代表蘇聯在IAEA(國際原子能機構)國際會議上,首次毫無保留地披露托卡馬克技術細節。

這一舉措,猶如在黑暗中點亮一盞明燈,為全球的核聚變研究提供了寶貴參考。

1971年,在他的不懈努力下,美蘇達成首個聚變聯合實驗,為國際科研合作奠定堅實基礎。

這次合作不僅促進兩國在核聚變領域的技術交流,也為后來更多國家的參與打開了大門。

1972年,阿爾茨莫維奇出版專著《受控核聚變與等離子體物理》。

在這本書中,他系統闡述核聚變的理論框架,將自己多年的研究成果和經驗分享給全世界科研工作者。

該書一經出版,便成為核聚變領域的經典教材,至今仍在該領域發揮重要指導作用。

如今,全球30國共同參與建設的ITER(國際熱核聚變實驗堆),其環形磁約束設計就直接源于阿爾茨莫維奇的開創性工作。

中國EAST裝置總工程師曾坦言:“阿爾茨莫維奇的理論體系,是我們探索1億℃的基石。”

他的科研成果,跨越國界,為全人類的能源探索提供了重要支撐。

未竟的事業:理想照亮現實

1973年3月1日,64歲的阿爾茨莫維奇在莫斯科永遠地離開了我們。

雖然他未能親眼見證聚變發電成為現實,但他留下的寶貴財富,卻如同璀璨星辰,照亮后來者前行的道路。

他一生撰寫超過200篇論文,涵蓋等離子體穩定性、等離子體約束等核聚變領域的核心問題,至今被引用超過1.2萬次。

每一篇論文,都是他智慧的結晶,為后人的研究提供重要理論依據。

他還精心培養了47位博士,其中8人成為各國聚變實驗室的負責人。

他們繼承阿爾茨莫維奇的科研精神,在各自崗位上繼續為核聚變事業貢獻力量,讓他的科學血脈得以延續。

阿爾茨莫維奇提出的“三重乘積”標準(等離子體溫度×密度×約束時間),至今仍是評估聚變裝置性能的黃金指標。

在他逝世后的50年里,全球已建成超過50臺托卡馬克實驗裝置。

美國私營公司信誓旦旦地承諾“2030年代實現聚變能源商業化”,中國也將核聚變列入國家重大科技專項 。

榮譽等身

阿爾茨莫維奇的貢獻獲得了國內外的廣泛認可,除了上文提及的,他還曾獲得如下獎勵和榮譽:

國際榮譽

- 被尊稱為“托卡馬克之父”

- 1965年成為捷克斯洛伐克科學院榮譽院士。

- 1966年成為美國藝術與科學院外國榮譽院士。

- 1968年成為瑞典科學院外籍院士。

- 1969年成為南斯拉夫科學院榮譽院士。

- 1972年成為華沙大學榮譽博士。

國內榮譽

- 1946年成為蘇聯科學院院士。

- 1953年獲斯大林一等獎。

- 1957年成為蘇聯科學院普通物理和天文學部院士秘書、蘇聯科學院主席團成員。

- 1958年獲列寧獎。

- 1969年被授予“社會主義勞動英雄”稱號。

- 1971年獲蘇聯國家獎。

- 曾獲四枚列寧勛章、兩枚勞動紅旗勛章。

- 月球上的阿爾茨莫維奇環形山以他的名字命名。

結語

新一輪的能源革命正在悄然拉開帷幕,而這一切,都離不開阿爾茨莫維奇的奠基性工作。

在這個充滿功利與浮躁的世界里,有人追逐諾獎的光環,有人沉迷權力的游戲。

而像阿爾茨莫維奇這樣真正的科學巨人,卻只一心專注于頭頂的那片科學星空 。

當未來某一天,千家萬戶的燈光都源自“人造太陽”時,歷史將會銘記。

這位在冷戰陰云中堅守理想的蘇聯科學家,早已為人類點亮最耀眼的希望之火 。

他的故事,激勵著我們每一個人,在追求真理的道路上,勇往直前,永不放棄。



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