核聚变能,这一被誉为“人造太阳”的清洁能源,因其与太阳能量产生原理相同而备受关注。近日,我国在核聚变领域取得重大突破,两款自主研发的超导磁体分别完成技术验收和满工况参数测试,标志着我国在核聚变研究领域迈出了坚实一步。
在合肥未来大科学城,中国科学院合肥物质科学研究院等离子体物理研究所的科研团队传来喜讯。他们历时六年攻关,成功研制出全球尺寸最大的核聚变堆超导磁体——聚变堆环向场超导磁体。该磁体形似字母D,长21米、宽12米、高3.3米,总重量达582吨,体积和储能均超过国际热核聚变堆同型号磁体,成为当前全球同类装置中的佼佼者。
据科研人员介绍,这款环向场磁体的主要功能是约束等离子体,确保其在真空室内稳定运行,不与壁发生碰撞。其磁场强度与等离子体所需的温度和密度密切相关。未来,16块同款环向场磁体将共同搭建,形成完整的环向磁场,产生高达6.5特斯拉的磁场强度。
中国科学院合肥物质院等离子体所研究员武玉表示,这款磁体的成功研制,实现了磁体全链条关键技术与部件的自主可控,综合性能指标位居国际前列。更令人振奋的是,该磁体所使用的特种不锈钢、绝缘材料、超导材料等全部实现国产化,标志着我国在核聚变领域的技术实力迈上了新台阶。
与此同时,紧邻聚变堆主机关键系统综合研究设施的紧凑型聚变能实验装置也传来好消息。该装置的高温超导中心螺管线圈磁体近日完成了满工况参数测试,核心性能达到国际领先水平。现场实测数据显示,该线圈磁体稳定载流达60千安,储能6.03兆焦,为我国核聚变研究再添利器。
中国科学院合肥物质院等离子体所副所长秦经刚指出,中心螺管磁体是运行工况最复杂的磁体之一,其性能直接关系到聚变装置能否成功点火并稳定运行。这款磁体的成功研制,打破了国外技术垄断,实现了从超导材料、结构设计到成套制备工艺的完全国产化。
按计划,紧凑型聚变能实验装置将于2027年左右建成,并力争在2030年演示核聚变发电。中心螺管线圈作为核聚变堆启动阶段的关键部件,将起到类似汽车发动机火花塞的作用,为核聚变能的商业化应用奠定坚实基础。











