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中国“人造太阳”有重大进展:第一度电瞄准2030年

来源:搜狐新闻
中国“人造太阳”有重大进展:第一度电瞄准2030年

7月5日,#中国人造太阳有重大进展#的话题迅速登上热搜榜。

核聚变能已被纳入国家“十五五”规划纲要,并确定作为未来产业的重要发展方向。核聚变能的基本原理与太阳的能量来源相似,因此得名“人造太阳”。

央视新闻报道,6月27日,我国自主研发的两款核聚变堆超导磁体顺利完成技术验收及满工况参数测试。其中,高温超导中心螺管线圈作为紧凑型聚变实验装置的关键组件备受瞩目。该装置预计2027年底完工,预计在2030年前后实现核聚变发电。

中国科学院官网消息,6月27日,中国科学院合肥物质科学研究院“人造太阳”项目取得新突破,环向场超导磁体、高温超导中心螺管线圈等关键部件均通过研制验收和满参数测试,核心技术实现100%国产。

聚变堆环向场超导磁体通过全部工艺流程,获专家组验收通过。该磁体长21米,宽12米,高3.3米,重量达582吨,体积是国际热核聚变堆ITER TF磁体的1.3倍,储能是其3倍,成为全球尺寸最大的聚变堆超导磁体。

CRAFT 环向场磁体

环向场磁体是聚变堆的核心部件之一。在聚变装置运行中,超导磁体产生强磁场来约束上亿度高温等离子体。环向场磁体专门构建环向磁场,借助洛伦兹力将等离子体牢牢固定,减少高能粒子对真空室壁的冲击。超导磁体需在极低温、大电流、强辐射、高应力等极端环境中60年稳定运行。环向场磁体运行电流98千安,总储能120吉焦。16个环向场磁体在装置等离子体中心产生6.5特斯拉磁场,磁体最高磁场14.5特斯拉。该项目历经6年,从设计、预研到研制、测试全过程实现100%国产化。

同期,高温超导中心螺管线圈完成满工况参数测试。测试结果显示,线圈稳定载流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0.87纳欧。关键指标和核心性能达到国际顶尖水平。从超导材料到成套制备工艺,线圈完全实现国产化。

高温超导中心螺管线圈磁体

中心螺管线圈的主要作用是感应、驱动等离子体电流,并动态调整等离子体约束形态。该线圈额定运行电流46.5千安,6组线圈最高运行磁场19特斯拉,磁场变化率不低于1.5特斯拉/秒,接头电阻小于2纳欧。研制高稳定性磁体、处理大电流高温超导导体、小半径弯绕成型、超低阻超导接头制备等多项技术难题,项目团队创新采用应力分散强力支撑结构与高低温混合磁体设计方案。围绕核心材料、结构设计、制备工艺、测试验证开展全链条技术攻关,成功完成首个聚变堆磁体制备和满参数测试。

央视新闻报道,近年来,中国的“人造太阳”不断加速更新时间表。2025年1月,全超导托卡马克实验装置“东方超环”实现1亿摄氏度等离子体稳态运行1066秒,创下世界纪录。此次超导磁体的技术突破,是补全核聚变工程化链条上最难制造的环节。

可控核聚变有个著名的“永远50年”魔咒,指长期处于“即将突破但未商用”的状态。

中国科学院合肥物质院等离子体所研究员秦经刚表示,“每次去做报告,别人就说你们老是50年,到底啥时候能实现?50年再50年,确实说核聚变很难。但经过这么多年发展,我们已经看到了希望。我们想按照现有目标,在2030年首先发出第一度电。”

秦经刚认为,“相信肯定不用再等50年。未来,比如示范堆,甚至到商业堆,我们还要一步一步努力向前推进。”

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