突破多個技術難題 人造太陽“中國環(huán)流三號”獲重大進展

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我國在核聚變反應的科技研發(fā)上再次取得新進展，8月25日下午，新一代人造太陽“中國環(huán)流三號”取得重大科研進展，首次實現(xiàn)100萬安培等離子體電流下的高約束模式運行，再次刷新我國磁約束聚變裝置運行紀錄。

突破了等離子體大電流高約束模式運行控制、高功率加熱系統(tǒng)注入耦合、先進偏濾器位形控制等關鍵技術難題，是我國核聚變能開發(fā)進程中的重要里程碑，標志著我國磁約束核聚變研究向高性能聚變等離子體運行邁出重要一步。

去年10月，我國新一代人造太陽——中國環(huán)流三號等離子體電流突破100萬安培，創(chuàng)造了我國可控核聚變裝置運行新紀錄，技術水平居國際前列。該裝置由中核集團核工業(yè)西南物理研究院科研團隊設計、研發(fā)，這一突破性進展意味著我國核聚變研發(fā)距離聚變點火目標邁進重要一步。

三代中國環(huán)流器見證了中國核聚變技術從跟跑、并跑到部分領先的艱難歷史。從1984年，中國環(huán)流一號實驗裝置建成運行，標志我國可控核聚變研究進入世界前沿；2002年，西物院建成中國環(huán)流二號，它是中國第一個具有偏濾器位形的大型托卡馬克裝置，等離子體的電子溫度達到5500萬攝氏度；

2020年，中國新一代人造太陽——中國環(huán)流三號正式建成并實現(xiàn)首次放電，等離子體電流可達300萬安培（3兆安），等離子離子溫度可以達到1.5億攝氏度，性能居于世界第一方陣。

到2022年，全球最大“人造太陽”核心部件國際熱核聚變實驗堆（ITER）增強熱負荷第一壁完成首件制造，標志我國全面突破“ITER增強熱負荷第一壁”關鍵技術……西物院還將在核聚變能源研發(fā)的艱苦攻堅中，持續(xù)不斷地向世界貢獻中國智慧和中國力量。

據(jù)中國核電網(wǎng)2023年7月8日消息，近日，新一代人造太陽——中國環(huán)流三號實驗再傳捷報。中國環(huán)流三號高功率中性束注入加熱系統(tǒng)首次實現(xiàn)功率注入。該系統(tǒng)由我國完全獨立自主設計研制，相關參數(shù)能力達到國際先進水平，是中國磁約束聚變裝置實現(xiàn)高參數(shù)等離子體運行、邁入氘氚可控核聚變階段的核心系統(tǒng)之一。

中國環(huán)流三號高功率中性束注入加熱系統(tǒng)從2012年開始設計、仿真、加工、裝配、測試、改進及實驗。團隊攻克了兆瓦強流離子源、百萬升抽速低溫泵等多項難題，完全具備自主設計、建造與運行中性束注入加熱系統(tǒng)的能力。

該系統(tǒng)歷經(jīng)大型真空室、瞬態(tài)冷卻量熱靶、偏轉磁體、超高抽速插入式非標低溫泵、高功率離子源、特種電源、低溫循環(huán)等多項子系統(tǒng)的安裝和測試。通過團隊的合力攻關，啟動系統(tǒng)聯(lián)合調(diào)試僅4天便實現(xiàn)首次功率注入。下一步，團隊將瞄準核聚變高水平科技自立自強的目標，不斷優(yōu)化該系統(tǒng)，提高運行參數(shù)和系統(tǒng)穩(wěn)定性，更好地滿足中國環(huán)流三號高標準實驗要求。

據(jù)央視新聞，2023年4月12日21時，正在運行的世界首個全超導托卡馬克EAST裝置獲重大成果，實現(xiàn)了高功率穩(wěn)定的403秒穩(wěn)態(tài)長脈沖高約束模等離子體運行，創(chuàng)造了托卡馬克裝置穩(wěn)態(tài)高約束模運行新的世界紀錄。

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