6月27日,记者自中国科学院合肥物质科学研究院等离子体物理研究所获悉,两套聚变堆关键超导磁体先后完成研制验收与满参数测试,核心技术均实现100%国产化。
其中,聚变堆环向场超导磁体是当前全球尺寸最大的聚变堆超导磁体。该磁体由超导托卡马克大科学团队自主研发,长21米、宽12米、高3.3米,总重量达582吨,体积是国际热核聚变堆ITER TF磁体的1.3倍,储能为ITER TF磁体的3倍。
环向场磁体是聚变堆最重要的部件之一,在聚变装置运行过程中,超导磁体产生强磁场束缚上亿度高温等离子体,其中环向场磁体负责构建环向磁场,借助洛伦兹力牢牢约束等离子体,减少高能粒子对真空室器壁的冲击损耗。
超导磁体须在极低温、大电流、强辐射、高应力等极端条件下,稳定可靠运行60年。环向场磁体运行电流98千安, 总储能120吉焦,16个环向场磁体在装置等离子体中心磁场6.5特斯拉,磁体最高磁场14.5。
中心螺管线圈是托卡马克最核心的关键部件之一,主要承担装置启动、等离子体电流感应驱动财经热点、等离子体约束形态实时调控的核心功能,需在大电流、高应力、高频脉冲交变磁场等极端工况条件下实现长期稳定可靠运行。
实测数据显示,线圈稳定载流60千安,储能6.03兆焦,最大磁场变化率每秒5.1,接头电阻0.87纳欧,关键指标和核心性能达到国际领先水平。线圈从超导材料、结构设计到成套制备工艺均实现完全国产化。
项目负责人表示,两套核心超导磁体的接连突破,为我国建设聚变堆筑牢了坚实的超导工程基础,大幅提升了聚变堆建设自主研发与工程建造能力。100%国产化!“人造太阳”,利好来了
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