新一代可控核聚變研究裝置建成放電

發布時間: 2020-12-07 10:55:05   來源:人民日報  作者:蔣建科、馮華

  2020年12月4日14時02分,新一代“人造太陽”裝置——中國環流器二號M裝置(HL-2M)在成都建成并實現首次放電,標志著中國自主掌握了大型先進托卡馬克裝置的設計、建造、運行技術,為我國核聚變堆的自主設計與建造打下堅實基礎。

  中國環流器二號M裝置是我國目前規模最大、參數最高的先進托卡馬克裝置,是我國新一代先進磁約束核聚變實驗研究裝置,采用更先進的結構與控制方式,等離子體體積達到國內現有裝置2倍以上,等離子體電流能力提高到2.5兆安培以上,等離子體離子溫度可達到1.5億度,能實現高密度、高比壓、高自舉電流運行,是實現我國核聚變能開發事業跨越式發展的重要依托裝置,也是我國消化吸收ITER技術不可或缺的重要平臺。

  該項目于2009年由國家原子能機構批復立項,由中國核工業集團西南物理研究院自主設計建造。作為核工業主管部門,國家原子能機構通過強化科研投入和研發能力建設等,全力推動核聚變相關基礎研究與應用研究。近年來國家原子能機構創新管理模式,賦予科研院所自主權和決定權,持續穩定支持核聚變基礎性、前瞻性研究,催生一大批原創性、前沿性成果。

  此前,中核集團先后發展了多種類型的磁約束聚變研究裝置,建成了中國環流器一號、新一號和二號A裝置等三大國家重要科研設施,并取得了系列重大科研成果,樹立了中國核聚變研究史上的一座座豐碑,為我國聚變能的發展奠定了堅實的科學工程技術與人才基礎。

  在HL-2M裝置建設過程中,核工業西南物理研究院聯合國內多家研制單位,在裝置物理與結構設計、特殊材料研制、材料連接與關鍵部件研發、總裝集成等方面取得了多項突破,實現了可拆卸線圈結構,增強了控制運行水平,提升了裝置物理實驗研究能力;攻克了高鎳合金雙曲面薄壁件大型真空容器模壓成型和焊接變形控制等關鍵技術;掌握了具有國際先進水平的異形銅合金厚板材制造成型工藝,實現了高強度膨脹螺栓組件的自主國產化;研制成功國際先進水平的國內首臺大型立軸脈沖發電機組。以HL-2M裝置建設為牽引,西物院掌握的特種材料、關鍵設備、極端條件精密制造等關鍵技術,已形成“同步輻射”效應,在航空、航天、電子等前沿領域實現創新應用。

  HL-2M裝置是實現我國核聚變技術高質量發展的重要依托,將使我國堆芯級等離子體物理研究及相關關鍵技術達到國際先進水平,成為中國攜手世界核聚變能開發的國際合作平臺。面向全球,它將吸引和集聚國際核聚變高端人才,培養造就一批具有國際水平的核聚變科技領軍人才與高水平的創新團隊,形成一批具有國際影響力的標志性科技成果。

  據介紹,我國核能發展實施“熱堆-快堆-聚變堆”三步走戰略中,將聚變能作為解決能源問題的最終一步。開發核聚變能不僅是解決我國能源戰略需求的途徑,對我國未來能源與國民經濟的可持續發展具有重大戰略意義。目前,國家原子能機構正在研究布局一體化核聚變研究創新體系,打造國家級核聚變創新研究平臺、國內外專家學者交流平臺、青年科學家成長平臺,全面促進我國核聚變事業由并跑向領跑邁進。

      關鍵詞: 核能
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