帥俊全/央視新聞客戶端
2017-07-26 16:17
由中國、美國、日本、俄羅斯、歐盟、韓國、印度等七國共同參與的國際大科學項目——"國際熱核聚變實驗堆(ITER)計劃」是目前全球規模最大、影響最深遠的國際科研合作項目之一,ITER也是實現未來商業用聚變能的關鍵一步。7月26日上午,由中國科學院合肥研究院等離子體所承擔研製的ITER大型超導磁體系統首個部件研製成功。
磁體饋線系統是ITER部件中最為複雜的系統之一,包含31套不同的饋線,單套長度30~50米,總重超過1600噸,共計6萬餘個部件。作為ITER超導磁體系統供電、冷卻和提供診斷信號的關鍵集成通道,被稱之為ITER主機的生命線。項目承擔單位攻克了眾多技術難點,在高溫超導電流引線、超導接頭、低溫絕熱、低溫高壓絕緣等核心技術方面取得了諸多國際領先成果。研發的萬安級高溫超導電流引線,集高載流能力、低冷量消耗和長失冷安全時間三方面優勢於一體,替代了日本等發達國家提出的原ITER銅電流引線設計,大大降低了ITER的運行成本和低溫系統的建造投入。研發的68kA級高溫超導電流引線和盒式高載流低損耗超導接頭,都達到世界領先水平,極大地保障了ITER裝置主機的安全運行。
我國於2006年正式參加ITER計劃,用10%的投入得到100%的智慧財產權,力爭在最短時間內吸收消化美、俄等國家數十年的研究成果。等離子體物理研究所繼自主建成世界上首個全超導託卡馬克核聚變實驗裝置東方超環EAST之後,在ITER超導磁體饋線系統、ITER大型電源等項目上均提出了最優方案並被國際組織採納,實現中國創造,不僅消除了ITER未來運行風險,也展示了我們世界領先的技術水平。我方承擔的ITER任務100%國產化並以優異的性能指標通過國際評估,產品質量100%滿足ITER要求,進度在七方參與國家中居前列,創造多項第一。ITER組織兩任總幹事評價「中國在採購包研發生產方面領先於各方」。此外,他方份額內的有些關鍵系統和部件(如歐盟400噸的大型超導磁體),憑藉我方先進的研發和質量水準,通過國際競標不得不轉包給我方來完成,與此同時,法國、德國、美國的聚變裝置在研製和升級過程中也數次尋求我國聚變工程關鍵技術的幫助,要求我方研製部件。
通過承擔國家大科學工程項目和參加ITER計劃,我國自主發展關鍵聚變工程技術,在不斷的創新中實現多項中國創造,填補國際空白,形成了在低溫超導材料方面我國佔國際市場份額的60%、高溫超導電流引線100%完全由我提供的局面,在工業界得到推廣應用並促進國內高新技術企業的蓬勃發展。實現了超導材料、低溫材料、大功率電源器件等技術和部件從無到有、到規模化生產並向歐美西方發達國家出口的飛躍。
核聚變能因其清潔、環保、安全、原料豐富等特點,被認為是人類未來最有希望的能源之一。我國可控核聚變研究始於上世紀60年代初,在國家創新驅動發展戰略和建設世界科技強國總目標的引領下,經過國家聚變大科學工程項目的建設和國際大科學計劃參與的積累,我國的核聚變工程關鍵技術立足自主創新,從上世紀90年代的跟跑到如今實現真正的領跑。
(原標題:我國核聚變工程技術取得新進展——ITER大型超導磁體系統首個部件成功研製)
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