9月20日下午,ITER計(jì)劃極向場(chǎng)6號(hào)超導(dǎo)線圈交付暨聚變堆主機(jī)關(guān)鍵系統(tǒng)綜合研究設(shè)施開工活動(dòng)在合肥舉行。由中國科學(xué)院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院等離子體物理研究所承擔(dān)研制的國際熱核聚變實(shí)驗(yàn)堆ITER計(jì)劃首個(gè)大型超導(dǎo)磁體線圈——極向場(chǎng)6號(hào)線圈(PF6線圈)竣工交付,將通過海運(yùn)方式運(yùn)送至法國ITER現(xiàn)場(chǎng)。
記者從現(xiàn)場(chǎng)了解到,PF6超導(dǎo)線圈是托卡馬克裝置中的關(guān)鍵部件,是我國成功研制的ITER首個(gè)大型超導(dǎo)磁體線圈,總重高達(dá)400噸,相當(dāng)于兩架波音747飛機(jī)的重量,現(xiàn)場(chǎng)繞制完成的線圈主體外徑呈餅式結(jié)構(gòu),外形類似中國古代的“和氏璧”。經(jīng)過6年的研制,昨日正式交付。
據(jù)介紹,PF6線圈是國際上研制成功的重量最大、難度最高的超導(dǎo)磁體,儲(chǔ)能量是我國EAST裝置最大極向場(chǎng)磁體的60倍,它的正常運(yùn)行將決定是否能夠“點(diǎn)亮”等離子體并維持等離子體的穩(wěn)態(tài)“燃燒”,是決定ITER裝置運(yùn)行成敗的最重要線圈之一。為圓滿完成PF6線圈生產(chǎn)制造任務(wù),等離子體所PF6項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)在產(chǎn)品研制過程中相繼攻克了諸多核心工藝難題,尤其是為了滿足超導(dǎo)線圈絕緣體耐低溫、抗輻射、耐高壓以及高力學(xué)性能需求,線圈繞組在經(jīng)過工藝處理后,應(yīng)保證其內(nèi)無任何可見雜質(zhì)、氣泡和裂紋等缺陷。
據(jù)悉,PF6線圈的成功制造不僅打破了發(fā)達(dá)國家在這一領(lǐng)域的技術(shù)壁壘,生產(chǎn)設(shè)備實(shí)現(xiàn)了全國產(chǎn)化,同時(shí)還發(fā)展和完善了超導(dǎo)磁體制造的標(biāo)準(zhǔn)和相關(guān)規(guī)范,先后孕育出十余項(xiàng)專項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn),為我國未來聚變堆標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)提供了有益參考。
此外,交付現(xiàn)場(chǎng),合肥綜合性國家科學(xué)中心核心建設(shè)內(nèi)容之一聚變堆主機(jī)關(guān)鍵系統(tǒng)綜合研究設(shè)施宣布開工建設(shè),這也是合肥綜合性國家科學(xué)中心成立以來國家批準(zhǔn)建設(shè)的首個(gè)重大科技基礎(chǔ)設(shè)施。
【小科普】國際熱核聚變實(shí)驗(yàn)堆ITER計(jì)劃是當(dāng)今世界最大的多邊國際科技合作項(xiàng)目之一,其目的是通過建造反應(yīng)堆級(jí)核聚變裝置,驗(yàn)證和平利用核聚變發(fā)電的科學(xué)和工程技術(shù)可行性,是實(shí)現(xiàn)未來商業(yè)用聚變能的關(guān)鍵一步。ITER計(jì)劃對(duì)從根本上解決人類共同面臨的能源問題、環(huán)境問題和社會(huì)可持續(xù)發(fā)展問題具有重大意義,在多邊國際合作中占據(jù)重要地位,由中國、歐盟、俄羅斯、美國、日本、韓國和印度七方30多個(gè)國家共同合作。 (王天昊 星級(jí)記者 汪婷婷 文/圖)