“人造太阳”将佩戴中国“和氏璧”

中国科学院合肥材料科学研究所极场线圈6

9月20日，被称为“人造太阳”的国际热核聚变实验堆(ITER)的第一个大型超导磁体线圈——极场6线圈(PF6线圈)在安徽省合肥市建成并交付使用，并将通过海运运往法国ITER。与此同时，聚变堆主发动机关键系统综合研究设施已正式开工建设。

该线圈由中国科学院合肥材料科学研究所等离子体物理研究所研制。它位于实验反应堆超导磁体的底部，是第一个必须安装到位的超重要大型线圈部件。线圈也是世界上最大和最难开发的超导磁体。其储能容量是中国EAST装置最大极场磁体的60倍。它的正常运行将决定等离子体是否能被“点燃”并保持其稳态“燃烧”。它是决定ITER装置成败的最重要的线圈之一。

该线圈由9个线圈体(铌钛超导导体)缠绕成双饼结构和一系列支撑附件组成，总重量为400吨，相当于两架波音747飞机的重量。用于缠绕线圈的铌钛超导导体长约13.5公里，缠绕线圈体的外径约11.2米，呈饼状结构，形状类似于中国古代的和氏璧。

为了成功完成PF6线圈的生产和制造任务，等离子研究所的项目团队已经成功克服了产品开发过程中的许多核心技术问题。特别是，为了满足超导线圈绝缘子对耐低温、耐辐射、耐高压和高机械性能的要求，线圈绕组应保证加工后无任何可见杂质、气泡、裂纹和其他缺陷。经过2年多的顽强拼搏，团队成功完成了9块双饼和1块实验双饼的保温浇注，成功掌握了核心技术，完美实现了既定的“零缺陷”技术目标。

在6年的开发过程中，线圈的所有关键制造工艺和部件都一次性通过了ITER国际集团认证。双饼制造合格率达到100%，超导接头性能明显优于ITER技术要求。该线圈的成功制造不仅打破了发达国家在这一领域的技术壁垒，实现了生产设备的完全国产化，而且还制定和完善了超导磁*造的标准和相关规范，先后培育出10多个特殊标准，为我国未来聚变堆标准的建设提供了有益的参考。

线圈项目的成功完成为中欧共同推进ITER项目建设与合作积累了宝贵经验，为今后进一步拓展中欧核聚变能源合作的深度和广度提供了成功范例。

在交付现场，合肥综合国家科学中心的核心建设内容之一——聚变堆主发动机关键系统综合研究设施宣布开工建设，这也是合肥综合国家科学中心成立以来国家批准的首个重大科技基础设施。

据了解，ITER计划是当今世界上最大的多边国际科技合作项目之一。其目的是通过建*应堆级核聚变装置来验证和平核聚变发电的科学和工程可行性。这是未来实现商业化聚变能源的关键一步。它由中国、欧盟、俄罗斯、美国、日本、韩国和印度七个方面的30多个国家共同合作。