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合肥BEST裝置加速沖刺:全球首個緊湊型聚變能實驗裝置劍指2030發電演示

   時間:2025-12-22 17:23:48 來源:互聯網編輯:快訊 IP:北京 發表評論無障礙通道
 

在安徽合肥,一座承載著人類能源夢想的“人造太陽”正加速崛起。緊湊型聚變能實驗裝置BEST(燃燒等離子體實驗超導托卡馬克)近日正式啟動核心總裝工程,較原計劃提前兩個月進入建設關鍵階段。這座全球首個緊湊型聚變實驗裝置,將通過突破性技術實現上億度高溫等離子體的穩定約束,為2030年實現聚變發電演示奠定基礎,標志著中國在可控核聚變領域從技術驗證邁向工程化的重要跨越。

BEST裝置以“緊湊高效”為核心設計理念,主機直徑18米、高19米,總重6000噸,僅為國際熱核聚變實驗堆ITER的四分之一,卻在關鍵性能指標上實現全面超越。其等離子體大半徑3.6米、小半徑1.1米,環向磁場強度達6.15特斯拉,相當于地球磁場的12萬倍,可精準約束氘氚等離子體。通過高溫超導混合磁體技術與精密控制系統的深度融合,該裝置規劃實現超過1000秒的長脈沖運行,遠超同類裝置數十秒的放電模式,為商業化聚變堆的穩定供電提供關鍵實驗數據。

作為聚變能產業化的“中試平臺”,BEST集成驗證了十余項全球領先技術。其超導磁體系統采用“高溫超導內插+低溫超導磁體”的復合結構,形成穩定磁場構型;第一壁采用水冷全鎢設計,可耐受上億度高溫與高通量中子轟擊,與ITER偏濾器材料標準一致;氚增殖系統通過三個專用端口安裝實驗包層模塊,目標實現氚自持(TBR>1),解決聚變燃料循環難題。裝置配備的真空系統可維持10??Pa超高真空環境,人工智能控制系統能實時監測等離子體狀態,破裂預測響應速度較國際同類產品提升30%,為長脈沖運行提供安全保障。

項目建設進程彰顯“中國速度”:2023年6月園區奠基后,2025年3月完成首塊頂板澆筑,5月主機總裝提前啟動。10月1日,重達400噸的杜瓦底座成功交付并精準安裝,成為主機系統最重部件;10月7日,首批環向場線圈盒與磁體重力支撐組件集中交付,其中支撐組件突破嚴苛材料性能與加工工藝挑戰。11月,項目發布超20億元采購清單,涵蓋包層、電源、低溫等核心系統,標志著建設進入全面落地階段。目前,總裝工程已覆蓋主機系統七個任務段,工裝設計制造與部件安裝準備工作正有序推進。

BEST的科學使命聚焦三大領域:在物理層面,探索高性能氘氚方案,實現科學盈虧平衡(Q≥1),開發接近燃燒等離子體條件的先進運行模式(Q≈5);在工程層面,驗證高場超導磁體、高熱負荷鎢偏濾器等關鍵技術,為中國聚變工程示范堆(CFEDR)提供直接支撐;在安全層面,測試氚衡算、除氚系統與約束屏障性能,積累聚變堆安全許可數據。作為“中試平臺”,該裝置將重點攻克材料與等離子體相互作用、實驗包層模塊性能驗證、能量與粒子排出優化等挑戰,為商業化聚變堆提供全鏈條技術驗證。

從EAST裝置實現1億℃等離子體運行,到BEST裝置啟動總裝,中國聚變研究始終沿著“物理驗證—工程突破—商業應用”的路徑穩步前行。BEST的每一項技術突破、每一個建設節點,都凝聚著中國科研人員的智慧與汗水。隨著總裝工程推進,這座6000噸級的“人造太陽”正以自主創新的技術路徑,為全球能源轉型提供中國方案,推動人類向清潔能源未來邁出關鍵一步。

 
 
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