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国际热核聚变实验堆“生命线”上首部件在中国诞生

科普小知识2022-07-27 20:02:39
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记者从中科院获悉,7月26日上午,由中国科学院合肥材料科学研究所等离子体物理研究所承担的国际热核聚变实验堆(ITER)大型超导磁体系统第一部件——PF4过渡馈线成功研制成功。

作为超导磁体系统的重要组成部分,磁馈系统是ITER最复杂的系统之一,包括31套不同的馈电线,总重量超过1600吨,共6万多个部件。它被称为ITER东道主的“生命线”。我国成功开发的PF4过渡馈线是这条“生命线”的第一个组成部分。它将用于连接PF4馈线系统的内部馈线和线圈接线盒,并通过真空隔板将PF4馈线系统分成两个不同的真空系统。

项目承担者克服了许多技术困难,在高温超导电流引线、超导接头、低温绝缘、低温高压绝缘等核心技术方面取得了许多国际领先成果。该团队开发的万安高温超导电流引线综合了高载流能力、低冷却消耗和长冷却损失安全时间的优势,降低了ITER的运行成本和低温系统的建设投资。68kA高温超导电流引线创造了85kA时1小时和90kA时4分钟的世界纪录。研制的箱式高载流低损耗超导接头的接头电阻为0.2纳欧,为世界领先水平,确保了ITER装置主机的安全运行。

研究人员认为,通过承担国家重大科学工程项目和参与ITER计划,中国自主开发了关键的聚变工程技术,实现了多项中国创新,填补了国际空白,形成了中国低温超导材料国际市场份额60%、高温超导电流引线100%由我提供的局面,推动了国内高科技企业的蓬勃发展,实现了超导材料生产的跨越式发展。 低温材料、大功率电源设备等技术和零部件从无到有地大规模生产并出口到欧美等西方发达国家。 研究人员认为,随着关键核心技术的掌握,中国在国际融合舞台上是不可替代的,并将为人类做出更多应有的贡献。

据了解,ITER目前是世界上最大的国际合作组织,有中国、美国、日本、俄罗斯、欧盟、韩国、印度等七个国家参加。这是未来实现商业化聚变能源的关键一步。中国于2006年正式参加了ITER项目。目前,中国已经实现了100%的ITER任务本地化,并通过了国际评估和优秀的绩效指标。产品质量满足ITER 100%的要求。七个缔约方中的第一个被送到ITER网站,领导七个参与国取得进展,并创造了许多第一。