我国聚变堆超导磁体研发取得重要进展。6月27日，记者从中科院合肥物质科学研究院等离子体物理研究所获悉，两套聚变堆关键超导磁体相继完成研制验收及满参数测试，核心技术全面实现国产化。测试现场 其中，聚变堆环向场超导磁体是当前全球尺寸最大的同类聚变堆超导磁体。该磁体由超导托卡马克大科学团队自主研制，长21米、宽12米、高3.3米，总重量582吨，体积是国际热核聚变堆ITER TF磁体的1.3倍，储能为ITER TF磁体的3倍。
环向场磁体是聚变堆核心部件之一，在聚变装置运行期间，超导磁体产生强磁场束缚上亿度高温等离子体，其中环向场磁体负责构建环向磁场，借助洛伦兹力严密约束等离子体，减少高能粒子对真空室器壁的冲击损耗。
超导磁体需在极低温、大电流、强辐射、高应力等极端条件下，可靠运行60年。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磁场6.5特斯拉，磁体最高磁场14.5特斯拉。
除了上述超导磁体通过验收外，高温超导中心螺管线圈也完成满工况参数测试。
中心螺管线圈是托卡马克最核心的关键部件之一，主要承担装置启动、等离子体电流感应驱动、等离子体约束形态实时调控的核心功能，需在大电流、高应力、高频脉冲交变磁场等极端工况条件下实现长期稳定可靠运行。
实测数据显示，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。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。
项目负责人表示，两套核心超导磁体的接连突破，为我国建设聚变堆奠定了稳固的超导工程基础，显著提升了聚变堆建设自主研发与工程建造能力。
作者：林玉莲 曾庆怡
