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澎湃新聞從中核集團(tuán)核工業(yè)西南物理研究院獲悉，11月22日，全球最大“人造太陽”國際熱核聚變實(shí)驗(yàn)堆（ITER）的核心部件——被喻為ITER“防火墻”的增強(qiáng)熱負(fù)荷第一壁取得重大進(jìn)展，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。
探索開發(fā)聚變能源的ITER工程，由中國、歐盟、印度、日本、韓國、俄羅斯、美國七方共同參與建造，是目前全球規(guī)模最大、影響最深遠(yuǎn)的國際科研合作項(xiàng)目之一，中國承擔(dān)了其中約9%的任務(wù)。這一巨型工程是目前正在建設(shè)的世界上最大的實(shí)驗(yàn)性托卡馬克核聚變反應(yīng)堆，位于法國南部的卡達(dá)拉舍，其使命是展示聚變發(fā)電的可行性。
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)。托卡馬克是進(jìn)行可控核聚變研究的主流裝置，利用強(qiáng)磁場把上億攝氏度的等離子體長時(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”。
作為中方參與ITER計(jì)劃的重要技術(shù)支撐單位，西南物理研究院承擔(dān)了中國ITER采購包中絕大部分涉核部件的研制任務(wù)。增強(qiáng)熱負(fù)荷第一壁直接面對芯部一億度高溫等離子體，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，我國掌握的該項(xiàng)技術(shù)率先通過國際認(rèn)證。
據(jù)悉，在中國國際核聚變能源計(jì)劃執(zhí)行中心指導(dǎo)下，西南物理研究院承接ITER增強(qiáng)熱負(fù)荷第一壁全尺寸原型件研制，其團(tuán)隊(duì)在成功批量制備增強(qiáng)熱負(fù)荷手指部件后，與貴州航天新力科技有限公司通力合作，克服高溫、限電、疫情等困難，合力攻關(guān)，解決了一系列技術(shù)難題，成功完成部件的焊接裝配。中國團(tuán)隊(duì)領(lǐng)先國際完成首件制造，再次為ITER關(guān)鍵部件的研發(fā)取得實(shí)質(zhì)性工程突破。
穩(wěn)步推進(jìn)ITER任務(wù)實(shí)施，將為我國下一步建造聚變工程試驗(yàn)堆和商用電站奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
2020年12月，由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）建成并實(shí)現(xiàn)首次放電，表明我國掌握和擁有了大型托卡馬克裝置的設(shè)計(jì)、建造、運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)，具備了開展堆芯級等離子體物理實(shí)驗(yàn)的硬件平臺。10月19日，新一代“人造太陽”科學(xué)研究取得突破性進(jìn)展，等離子體電流突破100萬安培，創(chuàng)造了國內(nèi)可控核聚變裝置運(yùn)行新記錄，標(biāo)志著我國核聚變研發(fā)距離聚變點(diǎn)火邁進(jìn)了重要一步。