中国交付全球最大“人造太阳”关键部件 为建设自主聚变堆奠基

撰文: 盛昀
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据“合肥发布”消息,4月11日晚,一批重约20吨的大科学装置关键部件,从合肥港出发,经由上海远渡重洋运向法国,为全球最大“人造太阳”——ITER(国际热核聚变实验堆),补充关键“生命线”。

中国交付全球最大“人造太阳”关键部件。(合肥发布)

ITER,被誉为全球最大“人造太阳”,由中国与欧盟、印度、日本、韩国、俄罗斯和美国七方共同实施。该项目旨在模拟太阳发光发热的核聚变过程,探索受控核聚变技术商业化可行性。

在这个被视为全球各国共同“种太阳”的国际大科学工程计划中,中国科学院合肥物质科学研究院等离子体物理研究所是中方任务的主要承担单位之一,承接了超导导体、校正场线圈、磁体馈线等众多采购包任务。

4月11日,在合肥交付送运的正是磁体馈线采购包中尺寸最大的部件——最后一套校正场线圈内馈线部件。

中国交付全球最大“人造太阳”关键部件。(合肥发布)

据交付现场工作人员介绍,聚变堆磁体可以视作ITER的“大骨架”,而磁体馈线则相当于穿连其中的“血管”。磁体馈线系统为聚变堆磁体传输能量和冷却介质、提供控制信号的反馈,在故障态下则作为磁体储能的泄放通道,确保磁体能量的及时安全泄放,可以说是“人造太阳”的“生命线”。而本次交付的超大部件则可理解为通联心脏的关键“血管”。

作为磁体馈线系统中尺寸最大的部件,本次交付的校正场线圈内馈线共有9套,由直径16米、高度3米的半环结构组成。这一整套部件的制造耗时近6年。

中国交付全球最大“人造太阳”关键部件。(合肥发布)

“馈线需要在零下269摄氏度的环境中工作,还要承受强电流和恶劣的电磁环境,设计研制挑战较大,需要同步保障结构强度、电源性能等多方因素。”中国科学院合肥物质科学研究院等离子体物理研究所高级工程师张清泉表示。

中国科学院合肥物质科学研究院等离子体物理研究所副所长陆坤表示:“本套部件的成功交付为ITER现场磁体馈线的成功安装提供了先决条件。从EAST的建设到ITER采购包的承接,我们积累、发展了超导技术、低温技术,以及其他跟磁约束聚变相关的核心技术,为接下来建设中国自主的聚变堆奠定了基础。”

本次超大部件的竣工交付意味着ITER磁体馈线系统中所有超大部件的研制任务顺利完成,整体馈线系统采购包任务完成度达85%。

依靠自主研发,中国科学院合肥物质科学研究院等离子体物理研究所掌握了系列聚变工程关键技术,交付进度和产品质量在ITER七方中居前列,创造多项第一,ITER组织总干事评价“中国在采购包研发生产方面领先于各方”。