2025年開年之際,我國大科學(xué)裝置建設(shè)在不斷推進(jìn)。在合肥科學(xué)島,國際唯一的超導(dǎo)托卡馬克大科學(xué)裝置集群,正在加快推動聚變能源的開發(fā)和應(yīng)用?？蒲腥藛T借助最新建成的大型超導(dǎo)磁體動態(tài)性能測試系統(tǒng)正在開展相關(guān)實(shí)驗(yàn),為中國未來聚變工程堆,也就是“人造太陽”核心部件的研制奠定基礎(chǔ)。

核聚變能以其資源豐富、安全高效、清潔低碳等優(yōu)勢,被認(rèn)為是人類最為理想的清潔能源,“人造太陽”就是模擬來自太陽內(nèi)部的核聚變反應(yīng)原理,在地球上建造能夠?qū)崿F(xiàn)可控的聚變反應(yīng)裝置,開發(fā)利用人類理想的終極能源。

在安徽合肥科學(xué)島,科研人員正在加快推動聚變能源的開發(fā)和應(yīng)用。不久前,這里剛剛建成了國際尺寸最大、實(shí)驗(yàn)條件最完善的大型超導(dǎo)磁體動態(tài)性能測試系統(tǒng),并且實(shí)現(xiàn)了材料、設(shè)備、系統(tǒng)100%國產(chǎn)化。

中國科學(xué)院合肥物質(zhì)院等離子體所研究員秦經(jīng)剛介紹:“超導(dǎo)磁體動態(tài)測試系統(tǒng),是國家重大科技基礎(chǔ)設(shè)施聚變堆主機(jī)關(guān)鍵系統(tǒng)綜合研究設(shè)施的一個(gè)非常重要的系統(tǒng)。我們已經(jīng)完成了第一輪的實(shí)驗(yàn),接下來我們馬上要進(jìn)行多輪實(shí)驗(yàn),開啟更高指標(biāo)、更高磁場變化率的測試?！?/p>

據(jù)介紹,超導(dǎo)磁體是“人造太陽”最為核心的部件,科研團(tuán)隊(duì)歷經(jīng)10年攻克了多項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)問題,完成了大型超導(dǎo)磁體的研制。為了檢測并掌握大型超導(dǎo)磁體的性能,還需要這樣一個(gè)動態(tài)性能測試系統(tǒng)。該系統(tǒng)由一個(gè)直徑6.5米、高9.2米的大型真空容器以及極低溫、大電流電源等系統(tǒng)組成,能夠開展超導(dǎo)磁體的強(qiáng)電磁場、高壓快速變化、系統(tǒng)可靠性等實(shí)驗(yàn),獲得充分的運(yùn)行工況實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。首輪實(shí)驗(yàn)最大測試電流達(dá)到穩(wěn)態(tài)48千安,全面達(dá)到設(shè)計(jì)指標(biāo)。

秦經(jīng)剛表示:“未來我們這個(gè)系統(tǒng)載流能力要超過50千安以上,磁場變化率要達(dá)到1.5T每秒。其次,我們要首次開展這種大電流、多線圈、高磁場動態(tài)條件下的性能參數(shù)的表征,因?yàn)檫@些參數(shù),目前國際上也沒有參考,我們需要掌握第一手資料?！?/p>

據(jù)了解,除了超導(dǎo)磁體系統(tǒng)外,中國“聚變堆主機(jī)關(guān)鍵系統(tǒng)綜合研究設(shè)施”的其他18項(xiàng)子系統(tǒng)的研制也基本完成,正在開展整體集成及調(diào)試,預(yù)計(jì)今年底全面建成,將為中國未來聚變工程堆更多核心部件的研制提供工程技術(shù)基礎(chǔ)和極端實(shí)驗(yàn)條件。