11月22日，中核集團核工業(yè)西南物理研究院傳出消息，全球最大“人造太陽”國際熱核聚變實驗堆（ITER）的核心部件——被喻為ITER“防火墻”的增強熱負荷第一壁，完成首件制造。其核心指標顯著優(yōu)于設(shè)計要求，具備了批量制造條件。這標志著中國全面突破“ITER增強熱負荷第一壁”關(guān)鍵技術(shù)，實現(xiàn)該項核心科技持續(xù)領(lǐng)跑。什么是“人造太陽”？什么是ITER計劃？我國有哪些“人造太陽”？小編帶你來了解！
探索開發(fā)聚變能源的ITER，由中國、歐盟、印度、日本、韓國、俄羅斯、美國7方共同參與建造，被譽為全世界最大的“人造太陽”，是目前全球規(guī)模最大、影響最深遠的國際科研合作項目之一。我國承擔了其中約9%的任務(wù)。增強熱負荷第一壁直接面對芯部1億攝氏度高溫等離子體，是ITER最關(guān)鍵的堆芯部件，涉及聚變堆建設(shè)的核心技術(shù)。此前，中國掌握的該項技術(shù)率先通過國際認證。
國際熱核聚變實驗堆（ITER）增強熱負荷第一壁首件。受訪者供圖
科技部中國國際核聚變能源計劃執(zhí)行中心主任羅德隆表示，我國“第一壁”團隊多年來付出巨大的努力，做了大量卓有成效的研發(fā)工作，取得了巨大成就，在這些工作中，我國不僅自主掌握了工藝原理并突破技術(shù)，也為ITER計劃提供了重要的“中國智慧”和“中國方案”。>>詳情
什么是人造太陽？
所謂的“人造太陽”是一種通俗的說法。太陽之所以能夠持續(xù)發(fā)光發(fā)熱，是因為時刻發(fā)生著核聚變反應(yīng)。在不加約束的情況下，核聚變往往是劇烈而不可控的。長期以來，實現(xiàn)可控核聚變，為人類的發(fā)展提供源源不斷的能源是人們的愿景。
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托卡馬克是進行可控核聚變研究的主流裝置，利用強磁場把上億攝氏度的等離子體長時間控制在真空容器里，并使聚變反應(yīng)穩(wěn)定持續(xù)地進行。由于它產(chǎn)生能量的原理與太陽相似，也被人們形象地稱為“人造太陽”。ITER計劃的托卡馬克裝置將成為世界上最大的托卡馬克裝置。>>詳情
什么是ITER計劃？
國際熱核聚變實驗堆計劃簡稱ITER計劃，是目前全球規(guī)模最大、影響最深遠的國際科研合作項目之一，由中國與歐盟、印度、日本、韓國、俄羅斯和美國七方共同實施。自1985年首次提出ITER的想法以來，成千上萬的工程師和科學(xué)家為ITER的設(shè)計做出了貢獻。
中科院合肥研究院供圖
該計劃承載著人類和平利用核聚變能的美好愿望，旨在模擬太陽發(fā)光發(fā)熱的核聚變過程，探索核聚變技術(shù)商業(yè)化的可行性。
ITER不會發(fā)電，但是它將解決關(guān)鍵的科學(xué)和技術(shù)問題，被視為“當今專注于等離子體物理研究的核聚變機器和明天的核聚變電廠之間的實驗步驟”。
根據(jù)ITER計劃此前發(fā)表的公報，通過對項目進展的評估，托卡馬克裝置有望在2025年首次開機，這也是ITER數(shù)十年運行計劃的第一步。氘氚聚變實驗預(yù)計于2035年開始。>>詳情
我國有哪些“人造太陽”？
中國新一代“人造太陽”裝置（HL-2M）
中核集團核工業(yè)西南物理研究院自主設(shè)計、建造的新一代“人造太陽”裝置（HL-2M）于2020年12月4日建成并實現(xiàn)了首次放電。
圖源：新華網(wǎng)客戶端
等離子體電流強度是托卡馬克核聚變裝置的核心參數(shù)，等離子體電流達到100萬安培（1兆安）是其實現(xiàn)聚變能源的必要條件。
2022年10月19日，HL-2M等離子體電流突破100萬安培（1兆安），創(chuàng)造了中國可控核聚變裝置運行新紀錄，標志著我國核聚變研發(fā)距離聚變點火邁進重要一步，躋身國際第一方陣，技術(shù)水平居國際前列。>>詳情
全超導(dǎo)托卡馬克核聚變實驗裝置（EAST）
全超導(dǎo)托卡馬克核聚變實驗裝置（中文名為東方超環(huán)，簡稱EAST），是中國科學(xué)院等離子體所自主設(shè)計、研制并擁有完全知識產(chǎn)權(quán)的磁約束核聚變實驗裝置，是世界上第一個實現(xiàn)穩(wěn)態(tài)高約束模式運行且持續(xù)時間達到百秒量級的托卡馬克核聚變實驗裝置。
科研人員對EAST內(nèi)部進行升級改造。圖源：瀟湘晨報
據(jù)了解，東方超環(huán)裝置運行10多年來，先后實現(xiàn)了1兆安、1.6億度、1056秒的等離子體運行，通過開放共享的建制化管理模式，全面實現(xiàn)了EAST設(shè)計參數(shù)指標，在穩(wěn)態(tài)等離子體運行的工程和物理上繼續(xù)保持國際引領(lǐng)。>>詳情
