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核聚变研发跻身世界一流

2021年01月11日 09:33 来源:安徽日报

  近日,法国国际热核聚变实验堆ITER线圈测试现场传来喜讯,由中科院合肥物质科学研究院等离子体所承担研制的ITER PF6线圈一次性通过所有验收测试项目,即将作为磁体系统中首个线圈安装至ITER主机中,为ITER计划2025年第一次等离子体放电的重大工程节点奠定了重要基础,对于ITER计划进度具有积极的提速推进意义。

  PF6线圈是中科院合肥物质科学研究院等离子体所通过国际竞标承接的欧盟采购包制造任务,在过去6年研制过程中接受了全过程检测并通过了出厂验收测试。 PF6线圈所有关键制造工艺及部件的技术验证全部一次性通过ITER国际组织认可,双饼制造合格率达到100%,超导接头性能显著优于ITER技术要求。

  “PF6线圈是目前国际上重量最大、难度最高的超导磁体,储能量是我国EAST装置最大极向场磁体的60倍,它的成功研制并一次性通过所有验收测试项目,标志着我国在聚变堆超导磁体制造方面达到国际先进水平。”中科院合肥物质科学研究院等离子体所副所长徐国盛研究员介绍,“十三五”以来合肥研究院依托自主研制的世界上第一个全超导托卡马克核聚变实验装置,瞄准并解决未来聚变能商用目标的关键科学问题,在高性能、稳态、长脉冲等离子体研究方面取得了多项原创性成果,创造了一个个世界纪录:2016年11月,获得超过60秒的完全非感应电流驱动(稳态)高约束模等离子体,成为世界首个实现稳态高约束模运行持续时间达到分钟量级的托卡马克核聚变实验装置。 2017年7月,实现了稳定的101.2秒稳态长脉冲高约束等离子体运行,创造了新的世界纪录。 2018年,实现加热功率超过10兆瓦,等离子体储能增加到300千焦;在电子回旋与低杂波协同加热下,等离子体中心电子温度达到1亿摄氏度,并持续了接近10秒! “这些原创性成果的诞生,让‘科学岛’跻身国际一流磁约束核聚变研究中心,标志着我国在受控热核聚变研究领域走在了世界前列,对国际热核聚变实验堆(ITER)和未来中国聚变工程实验堆(CFETR)建设和运行具有重大的科学意义。”徐国盛说。

  2019年初,选址合肥三十岗的聚变堆主机关键系统综合研究设施项目可行性研究报告获得国家发改委正式批复,标志着从合肥启航的“中国聚变梦”又迈出重要一步。作为聚变堆的研发平台,该设施将主要研发聚变堆关键部件的原型件及其测试平台。设施建成后将是国际磁约束聚变领域参数最高、功能最完备的综合性研究平台,可以为我国开展聚变堆核心部件研发和建设提供技术基础,为开展聚变堆条件下热与粒子排除关键问题研究、大规模低温和超导技术研究、强流粒子束与基础等离子体研究以及为能源、信息、健康、环境、国防等交叉前沿领域提供研究平台和强大的技术支撑。徐国盛告诉记者:“目前聚变堆主机关键系统综合研究设施项目的科学研发部分进展十分顺利,基建工程预计今年9月全部竣工。该设施建成后将向社会开放共享,服务于我国聚变堆科学技术研究,大大加快中国聚变工程实验堆预研进程,为世界核聚变研究作出更多中国贡献。”(安徽日报记者 汪永安)

编辑:刘浩

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