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人造太阳两大磁体取得突破,全自主核心技术引关注 近日核聚变领域两大核心部件成果公

人造太阳两大磁体取得突破,全自主核心技术引关注
近日核聚变领域两大核心部件成果公布,不少网友看完新闻一头雾水。
这第一个成果是环向场磁体,走完全部制备流程并通过专家验收。核聚变要让燃料在亿摄氏度等离子体状态下发生反应,没有实体容器能扛住这么高温度,只能用强磁场把等离子体悬空束缚在真空室里,环向场磁体就是用来产生环形强磁场,牢牢约束等离子体的核心部件。它是我国夸父设施的核心部件,也是目前全球尺寸最大的聚变堆超导磁体。
第二个是高温超导中心螺管线圈磁体,完成满功率参数测试。这类磁体在托卡马克装置里,通过电磁感应驱动、维持等离子体电流,还能实时调控约束形态,工作环境极端,要承受大电流、高应力和高频交变磁场,研制门槛极高。
先说环向场磁体,和国际同类项目 ITER 的磁体相比,我们的磁体体积是对方的 1.3 倍,储能达到 3 倍。更关键的是,从超导线材、特种不锈钢、结构件到绝缘材料,整条产业链全部实现国产化,各项指标稳居国际第一梯队。
再看高温超导中心螺管线圈,我们采用最新的高温超导路线,不再需要低温超导那样的复杂制冷系统,运行温度更高、电流密度更大,能打造更紧凑高效的磁体系统,是聚变堆走向实用化的关键技术。实测数据显示,这套线圈稳定载流达 60 千安、储能 6.03 兆焦,最大磁场变化率每秒 5.1 特斯拉,接头电阻仅 0.87 纳欧,关键指标达到国际领先水平,同样实现全自主可控,不受制于人。
两项成果分别属于两个独立的科学装置:夸父设施和 best 紧凑型核聚变实验装置。
夸父设施全称聚变堆主机关键系统综合研究设施,是 “十三五” 重点部署的大科学装置,建在合肥科学岛。和大家熟悉的东方超环(EAST)不同,东方超环负责验证等离子体约束的物理原理,而夸父专门负责把原理落地,测试聚变堆核心部件的工程化应用,解决极端工况下的技术难题。
best 装置则衔接东方超环和中国聚变工程实验堆(CFETR),是紧凑型技术验证平台,最终会把成熟技术输送到 CFETR,完成工程化验证和发电示范。简单来说,我们已经铺好了从研发、实验到落地的完整路径。
从核心部件全自主到完整的科技布局,咱们的核聚变之路已经迈出坚实脚步。