11月22日，中核集團(tuán)核工業(yè)西南物理研究院傳出消息，全球最大“人造太陽”國(guó)際熱核聚變實(shí)驗(yàn)堆（ITER）的核心部件——被喻為ITER“防火墻”的增強(qiáng)熱負(fù)荷第一壁，完成首件制造。其核心指標(biāo)顯著優(yōu)于設(shè)計(jì)要求，具備了批量制造條件。這標(biāo)志著中國(guó)全面突破“ITER增強(qiáng)熱負(fù)荷第一壁”關(guān)鍵技術(shù)，實(shí)現(xiàn)該項(xiàng)核心科技持續(xù)領(lǐng)跑。什么是“人造太陽”？什么是ITER計(jì)劃？我國(guó)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(guó)、歐盟、印度、日本、韓國(guó)、俄羅斯、美國(guó)7方共同參與建造，被譽(yù)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(yuǎn)的國(guó)際科研合作項(xiàng)目之一。我國(guó)承擔(dān)了其中約9%的任務(wù)。增強(qiáng)熱負(fù)荷第一壁直接面對(duì)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(guó)掌握的該項(xiàng)技術(shù)率先通過國(guó)際認(rèn)證。

國(guó)際熱核聚變實(shí)驗(yàn)堆（ITER）增強(qiáng)熱負(fù)荷第一壁首件。受訪者供圖

科技部中國(guó)國(guó)際核聚變能源計(jì)劃執(zhí)行中心主任羅德隆表示，我國(guó)“第一壁”團(tuán)隊(duì)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(guó)不僅自主掌握了工藝原理并突破技術(shù)，也為ITER計(jì)劃提供了重要的“中國(guó)智慧”和“中國(guó)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?yàn)闀r(shí)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(zhǎng)期以來，實(shí)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(jìn)行可控核聚變研究的主流裝置，利用強(qiáng)磁場(chǎng)把上億攝氏度的等離子體長(zhǎng)時(shí)間控制在真空容器里，并使聚變反應(yīng)穩(wěn)定持續(xù)地進(jìn)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(jì)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(jì)劃？

國(guó)際熱核聚變實(shí)驗(yàn)堆計(jì)劃簡(jiǎn)稱ITER計(jì)劃，是目前全球規(guī)模最大、影響最深遠(yuǎn)的國(guó)際科研合作項(xiàng)目之一，由中國(guó)與歐盟、印度、日本、韓國(guó)、俄羅斯和美國(guó)七方共同實(shí)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(jì)做出了貢獻(xiàn)。

中科院合肥研究院供圖

該計(jì)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(huì)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(dāng)今專注于等離子體物理研究的核聚變機(jī)器和明天的核聚變電廠之間的實(shí)驗(yàn)步驟”。

根據(jù)ITER計(jì)劃此前發(fā)表的公報(bào)，通過對(duì)項(xiàng)目進(jìn)展的評(píng)估，托卡馬克裝置有望在2025年首次開機(jī)，這也是ITER數(shù)十年運(yùn)行計(jì)劃的第一步。氘氚聚變實(shí)驗(yàn)預(yù)計(jì)于2035年開始。>>詳情

我國(guó)有哪些“人造太陽”？

中國(guó)新一代“人造太陽”裝置（HL-2M）

中核集團(tuán)核工業(yè)西南物理研究院自主設(shè)計(jì)、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(shí)現(xiàn)了首次放電。

圖源：新華網(wǎng)客戶端

等離子體電流強(qiáng)度是托卡馬克核聚變裝置的核心參數(shù)，等離子體電流達(dá)到100萬安培（1兆安）是其實(shí)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(guó)可控核聚變裝置運(yùn)行新紀(jì)錄，標(biāo)志著我國(guó)核聚變研發(fā)距離聚變點(diǎn)火邁進(jìn)重要一步，躋身國(guó)際第一方陣，技術(shù)水平居國(guó)際前列。>>詳情

全超導(dǎo)托卡馬克核聚變實(shí)驗(yàn)裝置（EAST）

全超導(dǎo)托卡馬克核聚變實(shí)驗(yàn)裝置（中文名為東方超環(huán)，簡(jiǎn)稱EAST），是中國(guó)科學(xué)院等離子體所自主設(shè)計(jì)、研制并擁有完全知識(shí)產(chǎn)權(quán)的磁約束核聚變實(shí)驗(yàn)裝置，是世界上第一個(gè)實(shí)現(xiàn)穩(wěn)態(tài)高約束模式運(yùn)行且持續(xù)時(shí)間達(dá)到百秒量級(jí)的托卡馬克核聚變實(shí)驗(yàn)裝置。

科研人員對(duì)EAST內(nèi)部進(jìn)行升級(jí)改造。圖源：瀟湘晨報(bào)

據(jù)了解，東方超環(huán)裝置運(yùn)行10多年來，先后實(shí)現(xiàn)了1兆安、1.6億度、1056秒的等離子體運(yùn)行，通過開放共享的建制化管理模式，全面實(shí)現(xiàn)了EAST設(shè)計(jì)參數(shù)指標(biāo)，在穩(wěn)態(tài)等離子體運(yùn)行的工程和物理上繼續(xù)保持國(guó)際引領(lǐng)。>>詳情