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突破多個技術難題！新一代人造太陽“中國環流三號”取得重大科研進展

每日經濟新聞 2023-08-26 12:28:25

每經編輯｜杜宇

據光明日報，8月25日下午，新一代人造太陽“中國環流三號”取得重大科研進展，首次實現100萬安培等離子體電流下的高約束模式運行，再次刷新我國磁約束聚變裝置運行紀錄，突破了等離子體大電流高約束模式運行控制、高功率加熱系統注入耦合、先進偏濾器位形控制等關鍵技術難題，是我國核聚變能開發進程中的重要里程碑，標志著我國磁約束核聚變研究向高性能聚變等離子體運行邁出重要一步。

圖片來源：光明日報微博

西物院：持續推進我國新一代可控核聚變裝置建設

據科技日報，去年10月，我國新一代人造太陽——中國環流三號等離子體電流突破100萬安培，創造了我國可控核聚變裝置運行新紀錄，技術水平居國際前列。該裝置由中核集團核工業西南物理研究院科研團隊設計、研發，這一突破性進展意味著我國核聚變研發距離聚變點火目標邁進重要一步。

三代中國環流器見證了中國核聚變技術從跟跑、并跑到部分領先的艱難歷史。從1984年，中國環流一號實驗裝置建成運行，標志我國可控核聚變研究進入世界前沿；2002年，西物院建成中國環流二號，它是中國第一個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到5500萬攝氏度；2020年，中國新一代人造太陽——中國環流三號正式建成并實現首次放電，等離子體電流可達300萬安培（3兆安），等離子離子溫度可以達到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驗堆（ITER）增強熱負荷第一壁完成首件制造，標志我國全面突破“ITER增強熱負荷第一壁”關鍵技術……西物院還將在核聚變能源研發的艱苦攻堅中，持續不斷地向世界貢獻中國智慧和中國力量。

中國環流三號高功率中性束注入加熱系統實現功率注入

據中國核電網2023年7月8日消息，近日，新一代人造太陽——中國環流三號實驗再傳捷報。中國環流三號高功率中性束注入加熱系統首次實現功率注入。該系統由我國完全獨立自主設計研制，相關參數能力達到國際先進水平，是中國磁約束聚變裝置實現高參數等離子體運行、邁入氘氚可控核聚變階段的核心系統之一。

中國環流三號高功率中性束注入加熱系統從2012年開始設計、仿真、加工、裝配、測試、改進及實驗。團隊攻克了兆瓦強流離子源、百萬升抽速低溫泵等多項難題，完全具備自主設計、建造與運行中性束注入加熱系統的能力。

該系統歷經大型真空室、瞬態冷卻量熱靶、偏轉磁體、超高抽速插入式非標低溫泵、高功率離子源、特種電源、低溫循環等多項子系統的安裝和測試。通過團隊的合力攻關，啟動系統聯合調試僅4天便實現首次功率注入。下一步，團隊將瞄準核聚變高水平科技自立自強的目標，不斷優化該系統，提高運行參數和系統穩定性，更好地滿足中國環流三號高標準實驗要求。