7月26日,合肥科學(xué)島上再一次傳來(lái)好消息,由中國(guó)科學(xué)院等離子體物理研究所承擔(dān)研制的ITER大型超導(dǎo)磁體系統(tǒng)首個(gè)部件研制成功。由中國(guó)、美國(guó)、日本、俄羅斯、歐盟、韓國(guó)、印度等七方共同參與國(guó)際大科學(xué)項(xiàng)目——國(guó)際熱核聚變實(shí)驗(yàn)堆ITER計(jì)劃是目前世界最大的國(guó)際合作組織,ITER也是實(shí)現(xiàn)未來(lái)商業(yè)用聚變能的關(guān)鍵一步。
 
  中國(guó)造超導(dǎo)引線替代日本等國(guó)的設(shè)計(jì)
 
  核聚變能因其清潔、環(huán)保、安全、原料豐富等特點(diǎn),被認(rèn)為是人類未來(lái)最有希望的能源之一。我國(guó)可控核聚變研究從上世紀(jì)90年代的跟跑到如今,已經(jīng)實(shí)現(xiàn)真正的領(lǐng)跑。
 
  在ITER大型超導(dǎo)磁體系統(tǒng)中,磁體饋線系統(tǒng)是ITER部件中最為復(fù)雜的系統(tǒng)之一。作為ITER超導(dǎo)磁體系統(tǒng)供電、冷卻和提供診斷信號(hào)的關(guān)鍵集成通道,被稱之為ITER主機(jī)的生命線。
 
  科學(xué)島上的科研團(tuán)隊(duì)攻克了眾多技術(shù)難點(diǎn),在高溫超導(dǎo)電流引線、超導(dǎo)接頭、低溫絕熱、低溫高壓絕緣等核心技術(shù)方面取得了諸多國(guó)際領(lǐng)先成果。研發(fā)的萬(wàn)安級(jí)高溫超導(dǎo)電流引線,集高載流能力、低冷量消耗和長(zhǎng)失冷安全時(shí)間三方面優(yōu)勢(shì)于一體,替代了日本等發(fā)達(dá)國(guó)家提出的原ITER銅電流引線設(shè)計(jì),大大降低了ITER的運(yùn)行成本和前期低溫系統(tǒng)的建造投入。研發(fā)的68kA級(jí)高溫超導(dǎo)電流引線更是創(chuàng)造了在85kA下運(yùn)行1小時(shí),90kA下運(yùn)行4分鐘的世界紀(jì)錄。研發(fā)的盒式高載流低損耗超導(dǎo)接頭,接頭電阻達(dá)到0.2納歐級(jí)的世界領(lǐng)先水平,極大地保障了ITER裝置主機(jī)的安全運(yùn)行。
 
  從無(wú)到有中國(guó)創(chuàng)造填補(bǔ)國(guó)際空白
 
  我國(guó)于2006年正式參加ITER計(jì)劃,用10%的投入得到100%的知識(shí)產(chǎn)權(quán),力爭(zhēng)在最短時(shí)間內(nèi)吸收消化美、俄等國(guó)家數(shù)十年的研究成果。等離子體物理研究所繼自主建成世界上首個(gè)全超導(dǎo)托卡馬克核聚變實(shí)驗(yàn)裝置東方超環(huán)EAST之后,在ITER超導(dǎo)磁體饋線系統(tǒng)、ITER大型電源等項(xiàng)目上均提出了最優(yōu)方案并被國(guó)際組織采納,實(shí)現(xiàn)中國(guó)創(chuàng)造,也展示了我們世界領(lǐng)先的技術(shù)水平。
 
  據(jù)悉,中國(guó)承擔(dān)的ITER任務(wù)100%國(guó)產(chǎn)化并以優(yōu)異的性能指標(biāo)通過(guò)國(guó)際評(píng)估,產(chǎn)品質(zhì)量100%滿足ITER要求,七方中首個(gè)交付ITER現(xiàn)場(chǎng),進(jìn)度在七方參與國(guó)家中居前列,創(chuàng)造多項(xiàng)第一。
 
  此外,他方份額內(nèi)的有些關(guān)鍵系統(tǒng)和部件(如歐盟400噸的大型超導(dǎo)磁體),憑借我方先進(jìn)的研發(fā)和質(zhì)量水準(zhǔn),通過(guò)國(guó)際競(jìng)標(biāo)不得不轉(zhuǎn)包給我方來(lái)完成。
 
  通過(guò)承擔(dān)國(guó)家大科學(xué)工程項(xiàng)目和參加ITER計(jì)劃,我國(guó)自主發(fā)展關(guān)鍵聚變工程技術(shù),在不斷的創(chuàng)新中實(shí)現(xiàn)多項(xiàng)中國(guó)創(chuàng)造,填補(bǔ)國(guó)際空白,形成了在低溫超導(dǎo)材料方面我國(guó)占國(guó)際市場(chǎng)份額的60%、高溫超導(dǎo)電流引線100%完全由我國(guó)提供的局面,在工業(yè)界得到推廣應(yīng)用并促進(jìn)國(guó)內(nèi)高新技術(shù)企業(yè)的蓬勃發(fā)展。實(shí)現(xiàn)了超導(dǎo)材料、低溫材料、大功率電源器件等技術(shù)和部件從無(wú)到有、到規(guī);a(chǎn)并向歐美西方發(fā)達(dá)國(guó)家出口的飛躍。
責(zé)任編輯: 一米陽(yáng)光