在科技領(lǐng)域的又一重大突破中，國家重大科技基礎(chǔ)設(shè)施“聚變堆主機關(guān)鍵系統(tǒng)”的核心子系統(tǒng)——“聚變工程堆中心螺管系統(tǒng)”，已于近日圓滿完成了其首輪測試實驗。此次實驗由中國科學(xué)院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院等離子體所負(fù)責(zé)實施，具體時間為12月29日。
實驗結(jié)果顯示，該系統(tǒng)的表現(xiàn)令人矚目。它不僅成功達到了406.7兆焦耳的總儲能，還在可用測試磁體內(nèi)徑達到1500毫米的條件下，實現(xiàn)了最高12特斯拉的場強，接頭電阻更是低至0.1納歐。尤為重要的是，系統(tǒng)的最大測試電流穩(wěn)定在了48千安，這一數(shù)值超出了47千安的設(shè)計預(yù)期，全面滿足了設(shè)計指標(biāo)。
作為國際范圍內(nèi)尺寸最大、實驗條件最為完備的大型超導(dǎo)磁體動態(tài)性能測試系統(tǒng)，“聚變工程堆中心螺管系統(tǒng)”旨在構(gòu)建大型超導(dǎo)磁體及其實驗體系。其目標(biāo)是針對未來聚變工程堆在運行工況下的超導(dǎo)中心螺管磁體，開展包括強電磁場、高壓快速變化以及系統(tǒng)可靠性在內(nèi)的系列實驗。這一舉措將為我國聚變工程堆的建設(shè)提供堅實的基礎(chǔ)和寶貴的運行工況數(shù)據(jù)。
歷經(jīng)近十年的不懈努力，項目組攻克了多項關(guān)鍵技術(shù)難題，如大型聚變堆超導(dǎo)磁體的設(shè)計、低阻超導(dǎo)接頭的制造、超低溫磁體絕緣技術(shù)的研發(fā)、失超保護機制的建立、大型低溫高電流電源的研制以及快速磁場變化安全控制技術(shù)等。在此基礎(chǔ)上，項目團隊成功研制并建成了世界最大的超導(dǎo)磁體及測試系統(tǒng)，實現(xiàn)了超導(dǎo)磁體材料、設(shè)備及系統(tǒng)的全面國產(chǎn)化。
未來聚變堆中心螺管系統(tǒng)的進一步優(yōu)化，將聚焦于系統(tǒng)控制的提升，以及在高磁場變化率（1-5特斯拉/秒）、更大電流（超過50千安）、更高磁場（超過30特斯拉）以及極端事故工況等條件下的科學(xué)研究。這一系統(tǒng)的建成，不僅預(yù)示著聚變堆實驗條件的顯著改善，還將為低溫物理、材料科學(xué)、凝聚態(tài)物理以及超導(dǎo)應(yīng)用等多個領(lǐng)域提供一流的大型測試平臺。
這一科技成果的取得，也標(biāo)志著我國在超導(dǎo)磁體技術(shù)及其應(yīng)用領(lǐng)域取得了重大進展，進一步提升了我國在聚變能研發(fā)領(lǐng)域的國際競爭力。聚變工程堆中心螺管系統(tǒng)的成功測試，無疑為未來的聚變能源研究開啟了新的篇章。
同時，這一系統(tǒng)還將成為培養(yǎng)相關(guān)領(lǐng)域高端人才的重要基地，為推動我國乃至全球聚變能技術(shù)的持續(xù)進步和產(chǎn)業(yè)化發(fā)展貢獻力量。
