突破多個(gè)技術(shù)難題 人造太陽“中國環(huán)流三號(hào)”獲重大進(jìn)展

【資料圖】

我國在核聚變反應(yīng)的科技研發(fā)上再次取得新進(jìn)展，8月25日下午，新一代人造太陽“中國環(huán)流三號(hào)”取得重大科研進(jìn)展，首次實(shí)現(xiàn)100萬安培等離子體電流下的高約束模式運(yùn)行，再次刷新我國磁約束聚變裝置運(yùn)行紀(jì)錄。

突破了等離子體大電流高約束模式運(yùn)行控制、高功率加熱系統(tǒng)注入耦合、先進(jìn)偏濾器位形控制等關(guān)鍵技術(shù)難題，是我國核聚變能開發(fā)進(jìn)程中的重要里程碑，標(biāo)志著我國磁約束核聚變研究向高性能聚變等離子體運(yùn)行邁出重要一步。

去年10月，我國新一代人造太陽——中國環(huán)流三號(hào)等離子體電流突破100萬安培，創(chuàng)造了我國可控核聚變裝置運(yùn)行新紀(jì)錄，技術(shù)水平居國際前列。該裝置由中核集團(tuán)核工業(yè)西南物理研究院科研團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)、研發(fā)，這一突破性進(jìn)展意味著我國核聚變研發(fā)距離聚變點(diǎn)火目標(biāo)邁進(jìn)重要一步。

三代中國環(huán)流器見證了中國核聚變技術(shù)從跟跑、并跑到部分領(lǐng)先的艱難歷史。從1984年，中國環(huán)流一號(hào)實(shí)驗(yàn)裝置建成運(yùn)行，標(biāo)志我國可控核聚變研究進(jìn)入世界前沿；2002年，西物院建成中國環(huán)流二號(hào)，它是中國第一個(gè)具有偏濾器位形的大型托卡馬克裝置，等離子體的電子溫度達(dá)到5500萬攝氏度；

2020年，中國新一代人造太陽——中國環(huán)流三號(hào)正式建成并實(shí)現(xiàn)首次放電，等離子體電流可達(dá)300萬安培（3兆安），等離子離子溫度可以達(dá)到1.5億攝氏度，性能居于世界第一方陣。

到2022年，全球最大“人造太陽”核心部件國際熱核聚變實(shí)驗(yàn)堆（ITER）增強(qiáng)熱負(fù)荷第一壁完成首件制造，標(biāo)志我國全面突破“ITER增強(qiáng)熱負(fù)荷第一壁”關(guān)鍵技術(shù)……西物院還將在核聚變能源研發(fā)的艱苦攻堅(jiān)中，持續(xù)不斷地向世界貢獻(xiàn)中國智慧和中國力量。

據(jù)中國核電網(wǎng)2023年7月8日消息，近日，新一代人造太陽——中國環(huán)流三號(hào)實(shí)驗(yàn)再傳捷報(bào)。中國環(huán)流三號(hào)高功率中性束注入加熱系統(tǒng)首次實(shí)現(xiàn)功率注入。該系統(tǒng)由我國完全獨(dú)立自主設(shè)計(jì)研制，相關(guān)參數(shù)能力達(dá)到國際先進(jìn)水平，是中國磁約束聚變裝置實(shí)現(xiàn)高參數(shù)等離子體運(yùn)行、邁入氘氚可控核聚變階段的核心系統(tǒng)之一。

中國環(huán)流三號(hào)高功率中性束注入加熱系統(tǒng)從2012年開始設(shè)計(jì)、仿真、加工、裝配、測試、改進(jìn)及實(shí)驗(yàn)。團(tuán)隊(duì)攻克了兆瓦強(qiáng)流離子源、百萬升抽速低溫泵等多項(xiàng)難題，完全具備自主設(shè)計(jì)、建造與運(yùn)行中性束注入加熱系統(tǒng)的能力。

該系統(tǒng)歷經(jīng)大型真空室、瞬態(tài)冷卻量熱靶、偏轉(zhuǎn)磁體、超高抽速插入式非標(biāo)低溫泵、高功率離子源、特種電源、低溫循環(huán)等多項(xiàng)子系統(tǒng)的安裝和測試。通過團(tuán)隊(duì)的合力攻關(guān)，啟動(dòng)系統(tǒng)聯(lián)合調(diào)試僅4天便實(shí)現(xiàn)首次功率注入。下一步，團(tuán)隊(duì)將瞄準(zhǔn)核聚變高水平科技自立自強(qiáng)的目標(biāo)，不斷優(yōu)化該系統(tǒng)，提高運(yùn)行參數(shù)和系統(tǒng)穩(wěn)定性，更好地滿足中國環(huán)流三號(hào)高標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)要求。

據(jù)央視新聞，2023年4月12日21時(shí)，正在運(yùn)行的世界首個(gè)全超導(dǎo)托卡馬克EAST裝置獲重大成果，實(shí)現(xiàn)了高功率穩(wěn)定的403秒穩(wěn)態(tài)長脈沖高約束模等離子體運(yùn)行，創(chuàng)造了托卡馬克裝置穩(wěn)態(tài)高約束模運(yùn)行新的世界紀(jì)錄。

關(guān)鍵詞：