近日，四川天府新區(qū)傳來(lái)消息，位于成都科學(xué)城的四川省重大科技基礎(chǔ)設(shè)施——準(zhǔn)環(huán)對(duì)稱仿星器項(xiàng)目主體結(jié)構(gòu)順利封頂。這一項(xiàng)目預(yù)計(jì)在2027年投入運(yùn)行，建成后將填補(bǔ)我國(guó)在仿星器研究領(lǐng)域的空白，為全球磁約束聚變研究提供全新的實(shí)踐方案。

去年11月，中國(guó)首臺(tái)準(zhǔn)環(huán)對(duì)稱仿星器測(cè)試平臺(tái)成果交流會(huì)在成都召開，標(biāo)志著我國(guó)在這一前沿領(lǐng)域取得了重大突破。由我國(guó)自主研發(fā)制造的準(zhǔn)環(huán)對(duì)稱仿星器測(cè)試平臺(tái)通過(guò)實(shí)驗(yàn)，首次在國(guó)際上利用三維模塊化線圈獲得了超高精度的“準(zhǔn)環(huán)向?qū)ΨQ磁場(chǎng)位形”。這一成果使我國(guó)成為繼美國(guó)和德國(guó)之后，第三個(gè)掌握“三維非平面模塊化線圈”高精度制造工藝的國(guó)家。

西南交通大學(xué)聚變科學(xué)研究所所長(zhǎng)許宇鴻介紹，科研團(tuán)隊(duì)經(jīng)過(guò)五年的研發(fā)，成功設(shè)計(jì)制造出精度小于1毫米的三維模塊化線圈，并獲得了超高精度的準(zhǔn)環(huán)向?qū)ΨQ磁場(chǎng)位形。這一創(chuàng)新降低了新靜電輸運(yùn)損失，提高了等離子體約束性能，為穩(wěn)態(tài)磁約束聚變裝置中的磁場(chǎng)位形優(yōu)化開辟了新的途徑。

國(guó)際能源署“仿星器-螺旋器”技術(shù)合作項(xiàng)目委員會(huì)主席羅伯特·沃爾夫評(píng)價(jià)稱，準(zhǔn)環(huán)對(duì)稱仿星器測(cè)試平臺(tái)的啟動(dòng)為科學(xué)界帶來(lái)了新的先進(jìn)位形仿星器。通過(guò)對(duì)磁場(chǎng)位形的優(yōu)化，這一成果為未來(lái)磁約束聚變提供了新的方法和技術(shù)。

準(zhǔn)環(huán)對(duì)稱仿星器項(xiàng)目自啟動(dòng)以來(lái)，得到了四川省、成都市及天府新區(qū)各級(jí)的大力支持，現(xiàn)已立項(xiàng)為四川省重大科技基礎(chǔ)設(shè)施，進(jìn)入全面建設(shè)階段。相關(guān)負(fù)責(zé)人表示，項(xiàng)目預(yù)計(jì)于2027年實(shí)現(xiàn)裝置運(yùn)行，為我國(guó)的可控核聚變研究注入新的動(dòng)力。

可控核聚變被稱為“人造太陽(yáng)”，因其資源豐富、清潔綠色、安全高效等特點(diǎn)，被視為“人類未來(lái)理想終極能源”的首要選擇。在全球可控核聚變的競(jìng)爭(zhēng)中，技術(shù)路線的完整性和前沿性直接決定了產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力。當(dāng)前，可控核聚變主要分為磁約束和慣性約束兩類，最具代表性的技術(shù)路線包括磁約束的托卡馬克和仿星器，以及慣性約束的激光聚變和Z-箍縮。

今年6月，中核集團(tuán)核工業(yè)西南物理研究院研發(fā)的新一代人造太陽(yáng)“中國(guó)環(huán)流三號(hào)”托卡馬克裝置實(shí)現(xiàn)了百萬(wàn)安培億度H模，聚變?nèi)朔e達(dá)到10的20次方量級(jí)，標(biāo)志著中國(guó)聚變研究快速進(jìn)入燃燒實(shí)驗(yàn)階段。

許宇鴻指出，與托卡馬克相比，仿星器雖然技術(shù)更為復(fù)雜，但具有無(wú)需電流驅(qū)動(dòng)、穩(wěn)態(tài)運(yùn)行等優(yōu)點(diǎn)，能夠避免等離子體電流導(dǎo)致的大破裂。傳統(tǒng)仿星器的約束性能低于托卡馬克，而“準(zhǔn)環(huán)對(duì)稱”是一種先進(jìn)的磁場(chǎng)位形，兼具了托卡馬克的高約束性能和仿星器的穩(wěn)態(tài)運(yùn)行優(yōu)點(diǎn)，符合未來(lái)商用聚變堆的需求和發(fā)展方向。

在磁約束技術(shù)路徑之外，成都在慣性約束路線上的“雙線并進(jìn)”也取得了顯著進(jìn)展。依托中國(guó)工程物理研究院激光聚變研究中心，成都高新區(qū)正規(guī)劃建設(shè)高效激光聚變能源關(guān)鍵科學(xué)技術(shù)研究設(shè)施，打造kJ@10Hz級(jí)激光束線、高效率直接驅(qū)動(dòng)束靶耦合實(shí)驗(yàn)平臺(tái)等多個(gè)裝置。在成渝（興隆湖）綜合性科學(xué)中心，電磁驅(qū)動(dòng)聚變大科學(xué)裝置也在加速推進(jìn)，系統(tǒng)配置超高功率脈沖強(qiáng)流驅(qū)動(dòng)器平臺(tái)、聚變靶場(chǎng)物理參量綜合測(cè)試診斷系統(tǒng)等試驗(yàn)設(shè)施，為Z-箍縮局部體點(diǎn)火聚變可行性研究提供有力支撐。