人類終極能源--人造太陽

據(jù)中核集團(tuán)核工業(yè)西南物理研究院消息，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(fù)荷第一壁完成首件制造。這標(biāo)志著我國全面突破“ITER增強熱負(fù)荷第一壁”關(guān)鍵技術(shù)，持續(xù)領(lǐng)跑核心科技。

人造太陽ITER

國際熱核聚變實驗堆裝置是一個能產(chǎn)生大規(guī)模核聚變反應(yīng)的超導(dǎo)托卡馬克，因與太陽發(fā)光發(fā)熱有著相同的原理（核聚變）而被稱為“人造太陽”。

與當(dāng)前核電站發(fā)電使用的核裂變技術(shù)不同，核聚變產(chǎn)生的能量巨大，理論上只需要幾克反應(yīng)物，就可以產(chǎn)生一萬億焦耳的能量，這大約是發(fā)達(dá)國家的一個人在60年內(nèi)所需要的全部能量。除此之外，核聚變還具有資源無限，不污染環(huán)境，不產(chǎn)生高放射性核廢料、原料豐富易得等優(yōu)點，被視為人類未來能源的主導(dǎo)形式之一。

自從核聚變走進(jìn)人類視野，科學(xué)家就未曾放棄對可控核聚變的追求。經(jīng)過一系列嘗試后，人們意識到這種復(fù)雜的研究只能依賴于共同協(xié)作來完成。在1958年于瑞士日內(nèi)瓦舉行的第二屆“聯(lián)合國和平利用原子能國際會議”上，科學(xué)家們向世界公布了核聚變研究。ITER計劃倡議則在幾十年后的1985年提出。中國于2003年參與國際協(xié)商，并于2006年與其他幾方一起草簽了ITER計劃協(xié)定。

ITER增強熱負(fù)荷第一壁

ITER增強熱負(fù)荷第一壁是直面反應(yīng)堆芯部上億度高溫等離子體的容器壁的第一層，是裝置最關(guān)鍵的堆芯部件。它需要在上億甚至幾億攝氏度的高溫輻射下不融化且保持性能，研發(fā)難度可想而知。

西南物理研究院通過與貴州航天新力科技有限公司的合作，在高溫、限電、疫情等艱難條件下，成功完成增強熱負(fù)荷手指部件的焊接裝配，成為全球第一家完成ITER增強熱負(fù)荷第一壁制造的企業(yè)。

核工業(yè)西南物理研究院研發(fā)團(tuán)隊負(fù)責(zé)人諶繼明認(rèn)為，由我國團(tuán)隊領(lǐng)先國際完成首件制造，再次為ITER關(guān)鍵部件的研發(fā)取得實質(zhì)性工程突破，也標(biāo)志著我國鄭重履行了國際承諾。

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(tuán)隊多年來做了大量研發(fā)工作，自主掌握了工藝原理，并在制作技術(shù)上不斷地創(chuàng)新突破，終于拿出了遠(yuǎn)超設(shè)計指標(biāo)的全尺寸原型件產(chǎn)品，為ITER工程提供了重要的“中國智慧”和“中國方案”。

人造太陽的中國力量

2006年由中國自行設(shè)計、研制的世界上第一個全超導(dǎo)托卡馬克EAST（原名HT-7U）核聚變實驗裝置成果完成首次工程調(diào)制，2007年3月通過國家驗收。

2008年11月12日，中科院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院宣布全超導(dǎo)托卡馬克大科學(xué)裝置EAST近期實現(xiàn)1億攝氏度等離子體運行等多項重大突破，獲得的實驗參數(shù)接近未來聚變堆穩(wěn)態(tài)運行模式所需要的物理條件。

2020年12月4日，新一代“人造太陽”裝置——中國環(huán)流器二號M裝置（HL-2M）在成都建成并實現(xiàn)首次放電。

2021年12月30日，中科院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院等離子體物理研究所的全超導(dǎo)托卡馬克核聚變實驗裝置（EAST）實現(xiàn)1056秒的長脈沖高參數(shù)等離子體運行，創(chuàng)造了當(dāng)時世界上托卡馬克裝置高溫等離子體運行的最長時間紀(jì)錄。

2022年10月19日，中國新一代“人造太陽”科學(xué)研究取得突破性進(jìn)展，HL-2M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(jì)錄。

2022年11月22日，中核集團(tuán)核工業(yè)西南物理研究院完成國際熱核聚變實驗堆（ITER）增強熱負(fù)荷第一壁首件制造。

未來，中國力量還會在核聚變領(lǐng)域持續(xù)發(fā)光發(fā)熱，為解決永續(xù)的清潔能源難題貢獻(xiàn)中國智慧！

來源： 蜂耘網(wǎng)