中国“人造太阳”取得新突破 重582吨全球最大超导磁体通过验收

撰文: 卢诗文
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6月27日,中国科学院合肥物质科学研究院等离子体物理研究所“人造太阳”项目取得最新进展,两款自主研制的核聚变堆超导磁体分别完成技术验收和满工况参数测试,核心技术均实现100%国产化,综合性能跃升国际前列。

6月27日,两款自主研制的核聚变堆超导磁体分别完成技术验收和满工况参数测试。(央视新闻)

全球最大超导磁体通过验收

据央视新闻报道,此次通过验收的环向场磁体,是国家重大科技基础设施“聚变堆主机关键系统综合研究设施”(CRAFT)最大的超导部件。

该磁体形似字母D,长21米、宽12米、高3.3米,总重量达582吨。对比国际热核聚变堆同型号磁体,它的体积是对方的1.3倍,储能更是达到3倍,是当前全球尺寸最大的聚变堆超导磁体。

环向场磁体是聚变堆最重要的部件之一,承担着在聚变反应堆运行寿命周期中对高温等离子体进行约束的作用。(央视新闻)

据了解,环向场磁体是聚变堆最重要的部件之一,承担着在聚变反应堆运行寿命周期中对高温等离子体进行约束的作用。

中国科学院合肥物质院等离子体所所长宋云涛表示:“这个线圈是目前世界上重量最大、储能最高的一个全超导线圈。我们使用的特种不锈钢、绝缘材料、超导材料全部是国产的。”

高温超导线圈完成测试 核心性能达国际领先水平

同一天,另一核心超导部件——高温超导中心螺管线圈磁体,也顺利通过满工况参数测试。实测数据显示,线圈稳定载流60千安,储能6.03兆焦,核心性能达到国际领先水准。该线圈从超导材料、结构设计到成套制备工艺均实现完全国产化。

高温超导中心螺管线圈磁体。(央视新闻)

中心螺管线圈是紧凑型聚变能实验装置(BEST)的核心部件之一。它的核心作用是感应、驱动等离子体电流,并动态调节等离子体约束形态。

中国科学院合肥物质院等离子体所副所长秦经刚指出:“中心螺管磁体实际上是运行工况最复杂的磁体,它的性能直接决定着聚变装置能否点得着、稳得住。”该线圈额定运行电流46.5千安,是EAST装置中心螺管运行电流的数倍。

可控核聚变有望在2030年前后“点亮的第一盏灯”

核聚变能被写入国家“十五五”规划纲要,并被列入未来产业重点方向。据此前报道,除了紧凑型聚变能实验装置(BEST),合肥还坐落着全超导托卡马克核聚变实验装置(EAST)、聚变堆主机关键系统综合研究设施(CRAFT),共同构建出中国“可控核聚变天团”。

EAST装置自2006年建成运行以来,等离子体运行次数超过15万次。(央视新闻)

2025年1月,EAST(全超导托卡马克核聚变实验装置)装置在1亿摄氏度高温下实现稳态高约束模运行1066秒,创造世界纪录。按计划,紧凑型聚变能实验装置(BEST)将在2027年左右建成,力争在2030年演示核聚变发电。可控核聚变有望在2030年前后看到“点亮的第一盏灯”。