在探索未来能源的征途上,中国科研团队再次迈出坚实步伐。位于安徽合肥的中国科学院合肥物质科学研究院传来喜讯,其大科学团队成功研制出聚变堆主机关键系统综合研究设施的关键组件——八分之一真空室及总体安装系统,并已顺利通过专家组的严格测试与验收。
这一成就标志着中国在“人造太阳”的研究领域取得了重要突破。所谓“人造太阳”,即通过模拟太阳内部的核聚变反应来实现清洁能源的发电,被视为解决未来能源危机的关键路径。核聚变材料在地球上储量丰富,且其反应过程无污染,因此被视为开启“能源自由”新时代的金钥匙。
在合肥西北角的“夸父”聚变堆主机关键系统综合研究设施园区内,一个巨大的装置如同巨型“橘子瓣”般屹立,这便是刚刚通过验收的八分之一真空室及总体安装系统的主体平台。该平台采用D型截面双层壳体结构,总高达20米,真空室壳体由50毫米厚的超低碳不锈钢材料制成,重量达到了295吨。未来,八个这样的“橘子瓣”将组合在一起,共同承载下一代“人造太阳”的“燃烧”过程。
据负责该项目的中国科学院合肥物质科学研究院等离子体所研究员刘志宏介绍,真空室在聚变堆中扮演着至关重要的角色。它不仅是离堆芯最近的核安全屏障,能够确保上亿度等离子体在装置中的稳定运行,还为超导磁体提供了安全保护。因此,真空室对精度、焊接水准和磁导率等要求极高。此次研发的八分之一真空室及总体安装系统,是聚变堆主机关键系统综合研究设施19项子系统中的关键一环。通过这一项目的完成,科研团队已经全面掌握了未来聚变堆环形真空室的关键技术。
从项目的预研、研制、调试到正式建成并通过验收,科研团队历经了十年的不懈努力,期间形成了40余项发明专利。这一系统不仅为未来聚变堆主机真空室内部部件的安装、检测、调试和遥操作研究提供了一个全尺寸的综合实验平台,其相关技术还广泛应用于粒子加速器、精密机械、电子科技和半导体等领域,展现出强大的技术辐射力和应用前景。
随着聚变堆主机关键系统综合研究设施各子系统的相继研制成功并投入运行,一个从基础研究到技术验证和工程应用的完整链条正在逐步形成。这将为聚变堆的设计、建设和运行奠定坚实的科学技术基础,为中国的“人造太阳”梦想插上翅膀。