摘要:翟文延:与光同行,点燃新一代“人造太阳”文—本刊记者 于丹2025年3月,四川成都新一代人造太阳“中国环流三号”装置旁,一场关乎人类能源未来的实验正在进行。巨型环形托卡马克装置中,内部温度可达1.5亿摄氏度以上,是太阳核心温度的10倍。在这片被称作“亿度空间”


翟文延:与光同行,点燃新一代“人造太阳”文—本刊记者 于丹2025年3月,四川成都新一代人造太阳“中国环流三号”装置旁,一场关乎人类能源未来的实验正在进行。巨型环形托卡马克装置中,内部温度可达1.5亿摄氏度以上,是太阳核心温度的10倍。在这片被称作“亿度空间”的实验场里,一位年轻的科研工作者带领团队破解了一项看似不可能的任务——聚焦电子温度、密度的分布和演化,一群年轻人从注入的10的19次方个光子中采集其中数百个光子,完成了对60个空间点的诊断任务,获得了可靠的电子温度和密度剖面数据,为推进中国聚变挺进燃烧实验注入强劲动能。“追光者”名叫翟文延,是中核集团核工业西南物理研究院在读博士研究生,中国环流三号激光散射诊断系统的核心研发者,也是“你相信光吗”青年突击队队长。凭借自主研发的多色仪、离散采集等技术,他带领青年突击队成员攻克了信号弱、干扰强等核心技术难题,为我国首次燃烧等离子体实验奠定了关键技术基础。2025年,翟文延被共青团中央、全国青联评为新时代青年先锋。
翟文延 “相信光” 1996年,翟文延出生于河南周口的一个普通家庭。2014年,他考入西安理工大学能源与动力工程专业。尽管专业名称与能源相关,但课程内容以机械制造和内燃机为主。“当时每天研究发动机和电路,进一步激发了自己对未来能源的兴趣。”他回忆道,这种困惑在实习期间达到了顶峰。2018年,翟文延偶然接触到核聚变领域的资料,被“人造太阳”的宏大愿景吸引。尽管对核聚变知之甚少,他还是毅然跨考,最终考入核工业西南物理研究院,开启了全新的科研征程。初入研究院,面对枯燥的陌生理论和与其他学子之间的学术差距,翟文延一度陷入自我怀疑:“那时觉得自己像井底之蛙,甚至觉得自己不适合科研。”转折发生在2020年秋天,某日,老师问他想不想去看看装置。于是,翟文延第一次走进装置大厅,一边感悟着中国环流二号的厚重历史,一边思考着中国环流三号的一切未知。“如果这项科研任务能做成,甚至够说得上开天辟地了”,此后他便主动请缨参与基础建设工作。“创造光”在参与中国环流三号科研工作的过程中,翟文延深刻认识到,要攻克可控核聚变中的诸多技术难题,仅凭个人的力量是远远不够的。许是性格使然,翟文延主动召集身边高学历、高水平、有活力的青年,组建了“你相信光吗”青年突击队。这个团队汇聚了一批优秀的青年科技人才,8人中,博士及在读博士有6人。怀揣着对科学的敬畏和对梦想的追求,他们齐聚一堂,共同开启了攻克技术难题的征程。在团队建设中,翟文延注重发挥每个成员的优势,鼓励大家积极发表自己的见解和想法。这样的科研氛围之下,纵使有为了结果更好的拍案争吵,也不妨碍次日大家分享最新的科研成果和研究经验。中国环流三号内部温度可达1.5亿摄氏度以上,是太阳核心温度的10倍。激光散射作为核聚变装置最重要的基础诊断之一,可实现对聚变等离子体温度与密度剖面的准确测量。翟文延怀着对聚变梦想的无限憧憬,毅然聚集青年力量投身于该装置的激光诊断研发。激光散射系统庞大,所涉学科众多,为了深入了解和掌握相关技术,他积极参与装置诊断系统的研制和安装调试。在这个过程中,他不断学习和探索,通过自主研发、优化系统,精确捕捉了等离子体的电子分布,为揭示亿度空间中的物理奥秘提供了坚实的数据支撑。2022年10月,翟文延与团队顺利建成激光散射系统并首次获取到等离子体剖面数据。这一成果为观测内部特性提供了决定性的依据,助力了该装置等离子体电流突破115万安培,标志着我国核聚变研发面向聚变点火迈进了重要一步,技术水平跻身国际第一方阵。然而,这仅仅是一个开始。在追求更高精度测量和更准确数据的道路上,翟文延和他的团队从未停止过脚步。在追求聚变梦想的征途上,技术难题如影随形。光子信号非常微弱,容易被周围的电磁干扰“淹没”;激光的路径必须非常精确,误差不能超过一根头发丝的宽度;探测器必须在十亿分之一秒的时间内“抓住”这些飞快跑掉的光子。为了攻克这些难题,翟文延与团队成员反复研究、不断尝试。他们自主开发了离散采集、光谱分析、同步触发等一系列软硬件,以提高采集效率与测量精度;研制了大口径的光学镜头以更广的视角捕捉光子。经过无数次的实验和改进,他们终于成功地捕捉到了微弱的散射信号,圆满完成了测量任务,为装置率先开展我国首次燃烧等离子实验奠定了关键技术基础,该项成果得到了国内国际同行的高度认可和赞扬。在攻克强脉冲背景下的纳秒级弱光探测技术的过程中,团队成员们面临着巨大的压力和挑战。激光散射技术由于其散射截面极小、接收到的光子数又极少,所以极易受到杂散光与背景噪声的干扰。翟文延和他的团队日夜奋战在实验室里,反复进行实验和调试,攻克了强脉冲背景下的纳秒级弱光探测技术,成功研制了紧凑型高性能多色仪并达到了国际先进水平。该项成果打破了国外技术封锁,实现了系统部件全国产化。这不仅节省了科研经费数千万元,也彰显了团队的智慧与拼搏精神,更为中国环流三号的技术升级提供了重要保障。在新一代人造太阳团队的持续攻坚下,中国环流三号装置运行参数快速提升,多次刷新了我国可控核聚变装置运行新纪录。该装置先后入选两院院士评选的“2020年中国十大科技进展”,国资委2020、2022年度“央企十大国之重器”,2023年度“央企十大超级工程”等。这些荣誉的背后,是翟文延和团队成员无数个日夜的辛勤付出和不懈努力。
翟文延回顾一路走来的艰辛,翟文延摆摆手表示自己只是做了分内的事:“如果说,我们是这台装置的‘眼睛’,洞察上亿摄氏度高温下的粒子轨迹,那还有人是‘大脑’,运筹帷幄,解析数据;有人是‘心脏’,持续不断,注入能量;有人是‘护盾’,构建屏蔽,抵御极限。正是这一束束不同方向的‘微光’,共同汇聚,才推动着我们向着点燃‘人造太阳’的目标前进。”“成为光”
2025年3月28日,中核集团核工业西南物理研究院新一代人造太阳“中国环流三号”,国内首次实现原子核温度1.17亿摄氏度、电子温度1.6亿摄氏度,综合参数聚变三乘积实现大幅跃升,中国聚变挺进燃烧实验。回想起这一新闻播出时,翟文延的心中毫无波澜,他正与团队马不停蹄地准备开启下一场实验……
采访中,“情绪稳定”“积极乐观”等特质不断从翟文延身上显现出来。如果不从事核聚变研究,翟文延觉得自己大概会去选择历史等人文类专业笑看人生。鲜为人知的是,心境焦灼的时刻,闪耀于浩瀚历史的群星曾给了翟文延巨大的力量——丹江口的水库旁,初出茅庐的他曾如徐霞客一般“兀坐听雪溜竟日”思考人生的方向,此后选择了考研,踏入核工业之门,想要“选择自己喜欢的方式度过一生”。读研时,身边“海归”云集,名校生环绕,与《送东阳马生序》中相似的窘境也曾一度让他陷入自我怀疑,萌生退意。当他带着挫败感逡巡至武侯祠汉昭烈庙前,辛弃疾一词“求田问舍,怕应羞见,刘郎才气”在脑海中回荡,又似是一位叹息自己“髀肉复生”的人跨越了千年去催促,不要虚度光阴。系统中某一零部件的技术攻关瓶颈令人窒息,毫无头绪时他也曾咬牙勉励自己,面对“卡脖子”技术,吾辈当“金猴奋起千钧棒,玉宇澄清万里埃”……“不会的,就去学,就这么简单。”这是翟文延在今日面对新问题时的答复。从硕士研究生到博士研究生,从科研新手到青年突击队队长,翟文延用“再坚持一下”的韧性和“再精确一点”的钻研书写了当代青年的奋斗答卷。在他身上,我们看到了“两弹一星”精神的延续,也见证了新时代青年科技工作者积极践行“强核报国,创新奉献”新时代核工业精神的责任担当。“你相信光吗?”在一次演讲的结尾,翟文延向在场所有人发问。站在舞台上,他的答案如目光一般坚定而炽热:“我们不仅是追逐光的人,更要成为创造光的人。只要心怀理想、脚踏实地,终有一天,我们会在地球上点亮属于自己的‘太阳’。”
编辑:刘怡然(实习)
来源:中国青年杂志
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