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澎湃新聞從中核集團核工業(yè)西南物理研究院獲悉,11月22日,全球最大“人造太陽”國際熱核聚變實驗堆(ITER)的核心部件——被喻為ITER“防火墻”的增強熱負荷第一壁取得重大進展,完成首件制造。其核心指標(biāo)顯著優(yōu)于設(shè)計要求,具備了批量制造條件。這標(biāo)志著中國全面突破“ITER增強熱負荷第一壁”關(guān)鍵技術(shù),實現(xiàn)該項核心科技持續(xù)領(lǐng)跑。
探索開發(fā)聚變能源的ITER工程,由中國、歐盟、印度、日本、韓國、俄羅斯、美國七方共同參與建造,是目前全球規(guī)模最大、影響最深遠的國際科研合作項目之一,中國承擔(dān)了其中約9%的任務(wù)。這一巨型工程是目前正在建設(shè)的世界上最大的實驗性托卡馬克核聚變反應(yīng)堆,位于法國南部的卡達拉舍,其使命是展示聚變發(fā)電的可行性。
所謂的“人造太陽”是一種通俗的說法。太陽之所以能夠持續(xù)發(fā)光發(fā)熱,是因為時刻發(fā)生著核聚變反應(yīng)。托卡馬克是進行可控核聚變研究的主流裝置,利用強磁場把上億攝氏度的等離子體長時間控制在真空容器里,并使聚變反應(yīng)穩(wěn)定持續(xù)地進行。由于它產(chǎn)生能量的原理與太陽相似,也被人們形象地稱為“人造太陽”。
作為中方參與ITER計劃的重要技術(shù)支撐單位,西南物理研究院承擔(dān)了中國ITER采購包中絕大部分涉核部件的研制任務(wù)。增強熱負荷第一壁直接面對芯部一億度高溫等離子體,是ITER最關(guān)鍵的堆芯部件,涉及聚變堆建設(shè)的核心技術(shù)。此前,我國掌握的該項技術(shù)率先通過國際認證。
據(jù)悉,在中國國際核聚變能源計劃執(zhí)行中心指導(dǎo)下,西南物理研究院承接ITER增強熱負荷第一壁全尺寸原型件研制,其團隊在成功批量制備增強熱負荷手指部件后,與貴州航天新力科技有限公司通力合作,克服高溫、限電、疫情等困難,合力攻關(guān),解決了一系列技術(shù)難題,成功完成部件的焊接裝配。中國團隊領(lǐng)先國際完成首件制造,再次為ITER關(guān)鍵部件的研發(fā)取得實質(zhì)性工程突破。
穩(wěn)步推進ITER任務(wù)實施,將為我國下一步建造聚變工程試驗堆和商用電站奠定堅實基礎(chǔ)。
2020年12月,由西南物理研究院自主設(shè)計建造的新一代“人造太陽”裝置(HL-2M)建成并實現(xiàn)首次放電,表明我國掌握和擁有了大型托卡馬克裝置的設(shè)計、建造、運行經(jīng)驗和技術(shù),具備了開展堆芯級等離子體物理實驗的硬件平臺。10月19日,新一代“人造太陽”科學(xué)研究取得突破性進展,等離子體電流突破100萬安培,創(chuàng)造了國內(nèi)可控核聚變裝置運行新記錄,標(biāo)志著我國核聚變研發(fā)距離聚變點火邁進了重要一步。
(文章來源:澎湃新聞)