中国“人造太阳”获重大突破:两款核心超导磁体实现100%国产化,瞄准2030年发出第一度电

华新社科技资讯(记者 邹志华)中国可控核聚变工程化进程迎来关键节点。据央视新闻报道,6月27日,我国自主研制的两款核聚变堆超导磁体——全球最大聚变堆环向场超导磁体、紧凑型聚变装置高温超导中心螺管线圈,顺利完成技术验收和满工况参数测试。此举标志着“人造太阳”工程化链条上最难制造的关键部件被成功补齐,且从原材料、结构材料到装备和工艺,全面实现了100%国产化。

补齐工程化短板,核心部件性能跃升国际前列
可控核聚变的科学原理早已被验证,但真正的挑战在于工程实现。要将燃料加热至上亿摄氏度并维持稳定,必须依靠强大的磁场将高温等离子体“托举”在空中,避免其接触器壁。此次通过测试的高温超导中心螺管线圈,正是紧凑型聚变能实验装置(BEST)的核心“点火”部件。中国科学院等离子体物理研究所团队指出,该线圈最高运行磁场达19特斯拉,磁场越强,在有限空间内能约束的高温等离子体就越多,没有它,聚变堆将无法“点燃”。

在研制过程中,团队攻克了极高的技术门槛。真正起作用的超导层仅一微米厚,在加工弯折、塞入钢管并挤压成型的过程中,需同时承受拉伸、压缩和扭转,任何工序失控都会导致材料失效。团队负责人秦经刚表示,经过六年攻关,不仅源头装备全部实现国产化,同样的超导材料成本也从每米400元降至100元。此外,此次线圈的重量、尺寸和储能均远超此前规格,单个线圈重量从350吨跃升至580吨,意味着未来装置的能量规模将大幅提升。

刷新时间表,2030年前后演示聚变发电
近年来,中国“人造太阳”不断刷新世界纪录。去年1月,全超导托卡马克实验装置东方超环(EAST)实现了一亿摄氏度等离子体稳态运行1066秒。随着关键超导磁体的突破,BEST装置计划于2027年底建成,并力争在2030年前后演示用核聚变发出第一度电。秦经刚坦言,目前通过测试仅完成了80%的进度,剩余20%需将线圈装入装置,在极端苛刻的环境下考核其服役稳定性和寿命,这将是走完高温超导这条路的最后考验。

清洁能源前景广阔,有望实现能源“取之不尽”
按照主流技术路径,可控核聚变以从海水中提取的氘为燃料。一升海水产生的聚变能量相当于300升汽油,且几乎不产生强放射性核废料和碳排放。地球海洋中蕴藏着约45万亿吨氘,按人类目前的能耗速度可维持几十亿年。随着核心技术的接连突破,中国正逐步掌握这一终极清洁能源的钥匙,为人类未来的能源转型提供强有力的“中国方案”。

華文財經新聞社聯合報道。发布者:总编,转载请注明出处:https://huaxinnews.com/8185.html

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