人類終極能源--人造太陽

據(jù)中核集團核工業(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）增強熱負荷第一壁完成首件制造。這標志著我國全面突破“ITER增強熱負荷第一壁”關鍵技術，持續(xù)領跑核心科技。

人造太陽ITER

國際熱核聚變實驗堆裝置是一個能產生大規(guī)模核聚變反應的超導托卡馬克，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”。

與當前核電站發(fā)電使用的核裂變技術不同，核聚變產生的能量巨大，理論上只需要幾克反應物，就可以產生一萬億焦耳的能量，這大約是發(fā)達國家的一個人在60年內所需要的全部能量。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形式之一。

自從核聚變走進人類視野，科學家就未曾放棄對可控核聚變的追求。經過一系列嘗試后，人們意識到這種復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增強熱負荷第一壁

ITER增強熱負荷第一壁是直面反應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，成功完成增強熱負荷手指部件的焊接裝配，成為全球第一家完成ITER增強熱負荷第一壁制造的企業(yè)。

核工業(yè)西南物理研究院研發(fā)團隊負責人諶繼明認為，由我國團隊領先國際完成首件制造，再次為ITER關鍵部件的研發(fā)取得實質性工程突破，也標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，并在制作技術上不斷地創(chuàng)新突破，終于拿出了遠超設計指標的全尺寸原型件產品，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年由中國自行設計、研制的世界上第一個全超導托卡馬克EAST（原名HT-7U）核聚變實驗裝置成果完成首次工程調制，2007年3月通過國家驗收。

2008年11月12日，中科院合肥物質科學研究院宣布全超導托卡馬克大科學裝置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，中科院合肥物質科學研究院等離子體物理研究所的全超導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)造了當時世界上托卡馬克裝置高溫等離子體運行的最長時間紀錄。

2022年10月19日，中國新一代“人造太陽”科學研究取得突破性進展，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錄。

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

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

來源： 蜂耘網