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实现可控核聚变能源迈出关键一步

全球最大“人造太阳”完成“电磁心脏”组件制造

2025-05-02 作者: 来源: 大众日报
  全球最大“人造太阳”国际热核聚变实验堆(ITER)。(资料图,来源:中核集团官网)
  综合新华社巴黎/伦敦4月30日电 国际热核聚变实验堆(ITER)组织官网4月30日宣布,经过数十年努力,这一由30多个国家参与建造的“人造太阳”已完成其“电磁心脏”——世界最大、最强的脉冲超导电磁体系统的全部组件建造。该成果被ITER称为“里程碑式的成就”,标志着人类向实现可控核聚变能源迈出关键一步。
  据介绍,最后一个完成制造的组件是中心螺线管的第六个模块,由美国制造并完成测试。该模块将运往法国南部圣保罗-莱迪朗斯的ITER现场进行组装,届时中心螺线管将成为整个系统中最强大的磁体,其磁力强大到足以举起一艘航空母舰。
  中心螺线管将与六个环形极向场(PF)磁体协同工作,这些磁体由俄罗斯、欧洲和中国制造并交付。完整组装后的脉冲磁体系统重量将接近3000吨。它将作为ITER甜甜圈形反应堆的“电磁心脏”,发挥核心作用。
  ITER是一个能产生大规模核聚变反应的托卡马克装置,被誉为全世界最大的“人造太阳”,旨在模拟太阳发光发热的核聚变过程,探索可控核聚变技术商业化可行性,由欧盟、中国、美国、日本、韩国、印度和俄罗斯等共同资助。该项目是当今世界规模最大、影响最深远的国际大科学工程之一。其聚变原理是将氢同位素结合形成氦,并在过程中释放出巨大能量——这与太阳的能量来源相同。与目前的核能发电不同,聚变不会产生长期的放射性废物,而且使用的燃料在海水中含量丰富。
  ITER组织发言人拉班·科布伦茨向新华社记者介绍,该系统运转时,将首先把2至3克氘氚混合气体注入托卡马克环形腔室,然后通电流,形成等离子体,再用磁体构建“无形的磁笼”加以控制。此后,外部加热系统将等离子体温度升高到1.5亿摄氏度,粒子高速运动克服电荷斥力,发生聚变,释放巨大能量。
  其中,ITER磁体馈线系统由中国科学院合肥物质科学研究院等离子体物理研究所研制,被称为ITER磁体系统的“生命线”。作为ITER中国工作组重要单位之一,等离子体物理研究所承担了超导体、校正场线圈、磁体馈线、电源、诊断等众多采购包,占中国承担ITER采购包任务的大部分。
  综合新华社巴黎/伦敦4月30日电 国际热核聚变实验堆(ITER)组织官网4月30日宣布,经过数十年努力,这一由30多个国家参与建造的“人造太阳”已完成其“电磁心脏”——世界最大、最强的脉冲超导电磁体系统的全部组件建造。该成果被ITER称为“里程碑式的成就”,标志着人类向实现可控核聚变能源迈出关键一步。
  据介绍,最后一个完成制造的组件是中心螺线管的第六个模块,由美国制造并完成测试。该模块将运往法国南部圣保罗-莱迪朗斯的ITER现场进行组装,届时中心螺线管将成为整个系统中最强大的磁体,其磁力强大到足以举起一艘航空母舰。
  中心螺线管将与六个环形极向场(PF)磁体协同工作,这些磁体由俄罗斯、欧洲和中国制造并交付。完整组装后的脉冲磁体系统重量将接近3000吨。它将作为ITER甜甜圈形反应堆的“电磁心脏”,发挥核心作用。
  ITER是一个能产生大规模核聚变反应的托卡马克装置,被誉为全世界最大的“人造太阳”,旨在模拟太阳发光发热的核聚变过程,探索可控核聚变技术商业化可行性,由欧盟、中国、美国、日本、韩国、印度和俄罗斯等共同资助。该项目是当今世界规模最大、影响最深远的国际大科学工程之一。其聚变原理是将氢同位素结合形成氦,并在过程中释放出巨大能量——这与太阳的能量来源相同。与目前的核能发电不同,聚变不会产生长期的放射性废物,而且使用的燃料在海水中含量丰富。
  ITER组织发言人拉班·科布伦茨向新华社记者介绍,该系统运转时,将首先把2至3克氘氚混合气体注入托卡马克环形腔室,然后通电流,形成等离子体,再用磁体构建“无形的磁笼”加以控制。此后,外部加热系统将等离子体温度升高到1.5亿摄氏度,粒子高速运动克服电荷斥力,发生聚变,释放巨大能量。
  其中,ITER磁体馈线系统由中国科学院合肥物质科学研究院等离子体物理研究所研制,被称为ITER磁体系统的“生命线”。作为ITER中国工作组重要单位之一,等离子体物理研究所承担了超导体、校正场线圈、磁体馈线、电源、诊断等众多采购包,占中国承担ITER采购包任务的大部分。