據(jù)新華網(wǎng)報道,4月25日,法國聚變實驗裝置WEST首套離子回旋天線竣工典禮在中科院合肥研究院等離子體物理研究所(以下簡稱“等離子體所”)舉辦,該套天線的成功研制是我國首次向法國出口核聚變工程技術(shù),為法國核聚變研究實驗裝置提供關(guān)鍵部件。這也是我國首次向國際輸出達(dá)到核標(biāo)準(zhǔn)級(國際業(yè)界最高標(biāo)準(zhǔn))的核聚變關(guān)鍵部件。
4月25日,參加竣工儀式的來賓在位于安徽合肥的中科院等離子體物理研究所內(nèi),觀看首套離子回旋天線。
WEST是法國原子能委員會在建的托卡馬克裝置。
離子回旋加熱天線是等離子體輔助加熱的主要設(shè)備之一,整個天線結(jié)構(gòu)復(fù)雜,冷卻管路復(fù)雜繁多,工藝技術(shù)要求高。
中科院等離子體所承擔(dān)的法國高功率、長脈沖、主動冷卻的離子回旋加熱天線研制是中法聯(lián)合實驗室主要合作項目,共計三套,將為WEST裝置提供9兆瓦的加熱功率,加熱持續(xù)時間最長為1000秒,是WEST裝置重要的輔助加熱方式。
記者了解到,離子回旋天線于2014年7月開始研制,2016年4月10日,首套離子回旋天線2084個零部件全部完成。法國專家檢測表明,天線各個關(guān)鍵部件滿足先進(jìn)技術(shù)指標(biāo)和總體性能要求。
研制過程中,科研人員通過不斷試驗,創(chuàng)新使用實時溫度監(jiān)控和激光動態(tài)檢測相結(jié)合方法,攻克了天線小變形、低磁導(dǎo)率關(guān)鍵焊接工藝、異形曲面成型等關(guān)鍵技術(shù)問題,通過應(yīng)用無損檢測技術(shù)和高溫高壓多循環(huán)真空漏率檢測技術(shù),確保了天線部件所有密封焊縫質(zhì)量均滿足超高真空漏率要求。
法方專家高度評價了等離子體所完成的首套離子回旋天線研制工作,認(rèn)為其工藝達(dá)到國際先進(jìn)水平,該天線的高質(zhì)量順利完成是整個WEST裝置升級過程中的重要進(jìn)展,是WEST裝置未來開展高參數(shù)物理實驗的重要保障。中法雙方期望繼續(xù)以中法聯(lián)合實驗室為平臺,繼續(xù)推動國內(nèi)聚變研究單位與法國原子能委員會開展更為廣泛的國際合作,共同為世界磁約束核聚變做貢獻(xiàn)。
據(jù)中法聯(lián)合實驗室jean-Michel BERNARD主任介紹,2013年中科院等離子體所與法國原子能委員會聚變研究所簽署成立聯(lián)合實驗室,決定將三套回旋加熱天線放在合肥研制。如今2800多個部件依次經(jīng)過切割、制造、鉆孔、焊接、調(diào)試等研制成功,幾天后該天線將運(yùn)往法國原子能委員會聚變研究所。
中國有望走上世界核聚變“舞臺”的中心
2003年2月,中國首次參與國際熱核聚變實驗堆(ITER)計劃談判。當(dāng)時,ITER——這個跨世紀(jì)最雄心勃勃的全球能源科技合作項目已進(jìn)入第8輪談判。
ITER計劃被稱為核聚變的“國際俱樂部”,它是1985年由美蘇兩國首腦倡議提出,由美、蘇、歐、日共同啟動。直到2007年,由中、歐、日、韓、俄、美6方組成的ITER國際組織正式成立(印度后來加入)。
2008年中國正式承擔(dān)ITER“采購包”任務(wù)。
目前,我國向ITER組織派遣了大量工作人員,約占該組織全部人員的1/10,這些人員在管理、技術(shù)等層面,發(fā)揮了中國作用,發(fā)出了中國聲音。
位于成都的核工業(yè)西南物理研究院和合肥的中科院等離子物理研究所,通過參加ITER,提高了磁約束聚變方面的水平,使我國的核聚變水平進(jìn)入到世界領(lǐng)先方陣。以前都是美國把不要的聚變裝置“扔”給我們,現(xiàn)在我們自己設(shè)計、建造的實驗裝置反而處于國際領(lǐng)先水平,有中科院東方超環(huán)(east),西物院的環(huán)流器二號A裝置等。這些聚變裝置,使我國可以與國際一流的聚變實驗室平等交流、對話。
2003年,中國進(jìn)入ITER談判之初,按照ITER裝置的要求,西北有色金屬研究院就投入了一群年輕人著手進(jìn)行超導(dǎo)線材的研發(fā)。后來,產(chǎn)品水平不只超過了ITER要求,可供項目使用,還成功打開了國際市場,出口其他國家。
現(xiàn)在,在消化、吸收ITER知識產(chǎn)權(quán)的基礎(chǔ)上,我們正計劃自主研發(fā)設(shè)計CFETR(中國聚變工程實驗堆),目前,組建了以萬元熙院士為首的磁約束聚變堆總體設(shè)計組(籌備)。
參加ITER談判的時任中國科技部國際合作司國際組織與會議處處長羅德隆,近日在接受《中國和工業(yè)報》采訪時表示,再過10年、20年,當(dāng)ITER建成時,我們在核聚變領(lǐng)域的年輕人也已成長起來,他們會成為聚變領(lǐng)域的核心。我相信,到時,在世界核聚變的舞臺上,中國會發(fā)揮更重要的作用!
(觀察者網(wǎng)綜合新華網(wǎng)、中新網(wǎng)、科學(xué)網(wǎng)、中國核工業(yè)報等報道)
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