在探索未来清洁能源的征途中,中国科学家再次迈出了关键一步。中国科学院合肥物质科学研究院的大科学团队成功研发并验收了一项核心设施——聚变堆主机的八分之一真空室及总体安装系统,这一成果标志着中国在“人造太阳”技术领域的又一重大突破。
所谓“人造太阳”,即通过模拟太阳内部的核聚变反应,实现清洁、高效的能源生产。核聚变材料在地球上的储量丰富,且燃烧过程不产生温室气体,被视为解决能源危机的理想方案。
位于安徽合肥西北部的“夸父”聚变堆主机关键系统综合研究设施内,一座形如巨型“橘子瓣”的装置格外引人注目。这便是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,其高度达到20米,重达295吨,采用D型截面双层壳体结构,壳体材料为50毫米厚的超低碳不锈钢。
这一平台不仅是聚变堆主机关键系统综合研究设施中的关键一环,更是整个“人造太阳”项目的基石。真空室作为离聚变堆芯最近的核安全屏障,不仅要承受上亿度的高温等离子体,还要为超导磁体提供保护,对制造精度、焊接技术和磁导率等方面都有着极高的要求。
据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,八分之一真空室的研发历时十年,科研团队攻克了众多技术难题,形成了40余项发明专利。这一系统的成功研制,不仅为未来聚变堆环形真空室的关键技术提供了全面掌握,还为聚变堆主机真空室内部部件的安装、检测、调试和遥操作研究搭建了一个全尺寸的实验平台。
这一系统的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,为多个行业的发展注入了新的活力。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发和投入运行,一个从基础研究到技术验证再到工程应用的完整链条正在逐步形成,为聚变堆的设计、建设和运行奠定了坚实的基础。