率先突破！中国完成全球最大“人造太阳”核心部件制造

据中核集团核工业西南物理研究院消息，11月22日，全球最大“人造太阳”国际热核聚变实验堆(ITER)的核心部件——被喻为ITER“防火墙”的增强热负荷第一壁取得重大进展，完成首件制造。这标志着中国全面突破“ITER增强热负荷第一壁”关键技术，实现该项核心科技持续领跑。

人造太阳ITER

“人造太阳”指的是国际热核聚变实验堆计划（ITER），它由中国、欧盟、印度、日本、韩国、俄罗斯、美国共同参与建造，参与方覆盖了全球主要的核国家和主要的亚洲国家，中国在其中承担了约9%的任务。ITER计划是目前全球规模最大、影响最深远的国际科研合作项目之一。

国际热核聚变实验堆装置是一个能产生大规模核聚变反应的超导托卡马克，因与太阳发光发热有着相同的原理（核聚变）而被称为“人造太阳”。

与当前核电站发电使用的核裂变技术不同，核聚变产生的能量巨大，理论上只需要几克反应物，就可以产生一万亿焦耳的能量，这大约是发达国家的一个人在60年内所需要的全部能量。除此之外，核聚变还具有资源无限，不污染环境，不产生高放射性核废料、原料丰富易得等优点，被视为人类未来能源的主导形式之一。

自从核聚变走进人类视野，科学家就未曾放弃对可控核聚变的追求。经过一系列尝试后，人们意识到这种复杂的研究只能依赖于共同协作来完成。在1958年于瑞士日内瓦举行的第二届“联合国和平利用原子能国际会议”上，科学家们向世界公布了核聚变研究。ITER计划倡议则在几十年后的1985年提出。中国于2003年参与国际协商，并于2006年与其他几方一起草签了ITER计划协定。

ITER增强热负荷第一壁

作为中方参与ITER计划的重要技术支撑单位，西南物理研究院承担了中国ITER采购包中绝大部分涉核部件的研制任务。11月22日，西南物理研究院发布消息称国际热核聚变实验堆（ITER）增强热负荷第一壁完成首件制造，其核心指标显著优于设计要求，具备了批量制造条件。

增强热负荷第一壁直接面对芯部一亿度高温等离子体，是ITER最关键的堆芯部件，涉及聚变堆建设的核心技术。它需要在上亿甚至几亿摄氏度的高温辐射下不融化且保持性能，研发难度可想而知。

西南物理研究院与贵州航天新力科技有限公司通力合作，克服高温、限电、疫情等困难，合力攻关，成功完成部件的焊接装配，成为全球第一家完成ITER增强热负荷第一壁制造的企业。

核工业西南物理研究院研发团队负责人谌继明认为，由我国团队领先国际完成首件制造，再次为ITER关键部件的研发取得实质性工程突破，也标志着我国郑重履行了国际承诺。

科技部中国国际核聚变能源计划执行中心主任罗德隆表示，我国第一壁团队多年来做了大量研发工作，自主掌握了工艺原理，并在制作技术上不断地创新突破，终于拿出了远超设计指标的全尺寸原型件产品，为ITER工程提供了重要的“中国智慧”和“中国方案”。

人造太阳的中国力量

在人造太阳的技术研究上，我国拥有一批重大原创成果，在部分领域一直走在世界前列。

2006年由中国自行设计、研制的世界上第一个全超导托卡马克EAST（原名HT-7U）核聚变实验装置成果完成首次工程调制，2007年3月通过国家验收。

2008年11月12日，中科院合肥物质科学研究院宣布全超导托卡马克大科学装置EAST近期实现1亿摄氏度等离子体运行等多项重大突破，获得的实验参数接近未来聚变堆稳态运行模式所需要的物理条件。

2020年12月4日，新一代“人造太阳”装置——中国环流器二号M装置（HL-2M）在成都建成并实现首次放电。

2021年12月30日，中科院合肥物质科学研究院等离子体物理研究所的全超导托卡马克核聚变实验装置（EAST）实现1056秒的长脉冲高参数等离子体运行，创造了当时世界上托卡马克装置高温等离子体运行的最长时间纪录。

2022年10月19日，中国新一代“人造太阳”科学研究取得突破性进展，HL-2M等离子体电流突破100万安培，创造了我国可控核聚变装置运行新纪录。

2022年11月22日，中核集团核工业西南物理研究院完成国际热核聚变实验堆（ITER）增强热负荷第一壁首件制造。

未来，中国力量还会在核聚变领域持续发光发热，为解决永续的清洁能源难题贡献中国智慧！

来源｜浙江科普