AI發展強大後盾/中「人造太陽」新突破 拚2030年發電

中國新聞組/北京28日電

科幻小說「三體」中出現的「人造太陽」技術,又稱「核聚變能」,它被寫入國家「十五五」規畫綱要,並列入未來產業重點方向。昨日,國家重大科技基礎設施「聚變堆主機關鍵系統綜合研究設施(CRAFT)」取得最新進展。最大超導部件、100%國產化的環向場磁體昨日完成最後製備工藝並通過專家驗收,是當前全球尺寸最大核聚變堆超導磁體;意味著合肥「人造太陽」裝置BEST距離2030年實現發電演示的目標愈來愈接近。

央視報導,目前,中國聚變領域形成「國家隊引領、民企補位、多元協同」的獨特格局。以中國科學院合肥物質科學研究院的「東方超環」(EAST)和位於成都中核集團「中國環流三號」為代表的先進托卡馬克裝置,構成科學前沿探索的「主力軍」。正在建設中的CRAFT,致力於聚變關鍵技術研發與驗證,為工程化落地提供核心支撐;合肥緊湊型聚變能實驗裝置(BEST)作為下一代「人造太陽」的工程驗證平台,力爭2030年實現發電演示。

在BEST的未來托卡馬克主機系統安裝區域,1億攝氏度的高溫等離子體要與零下269攝氏度的低溫共同存在一個罐體裡面。環向場(Toroidal Field,TF)磁體是聚變堆最重要的部件之一,承擔著對高溫等離子體「約束」作用。聚變堆超大型超導磁體須在極低溫、大電流、強輻射、高應力等極端條件下,穩定可靠運行60年。中國CRAFT的TF磁體體積,相當於位處法國南部國際熱核聚變堆ITER TF磁體的1.3倍,儲能為ITER TF磁體的3倍,是世界上最大聚變堆超導磁體,各項性能指標達到國際領先水平。

昨日通過專家驗收的環向場磁體,長21米、寬12米、高3.3米,總重量達582噸,看起來形似字母D,16塊同款環向場磁體將共同組合搭建,形成完整的環向磁場。「它的功能是約束等離子體,使等離子體在真空室內,不打在壁上,它的磁場強度跟將來等離子體需要的溫度和密度是相關聯的。16個線圈組成環,會產生6.5特斯拉的磁場。」

中國科學院合肥物質院等離子體所研究員武玉指出。這一項目歷時6年,經過設計、預研、研製、測試等一系列關鍵環節,最終實現100%國產化。項目申請授權專利47項,制定標準25項。

香港大公報報導,中國「人造太陽」關鍵技術實現突破,核心技術實現國產化,多項關鍵性能指標躋身國際領先水平。中國人民大學重陽金融研究院研究員劉英表示,這兩項關鍵突破正是打通核聚變商業化最後一公里的關鍵工程節點。AI時代,作為終極零碳能源的核聚變能,有望破解算力時代的電力約束,成為中國數字產業競爭的核心制勝法寶。

何謂「人造太陽」

核聚變,是利用原子核聚變反應產生能量。人類最早發現的核聚變反應是太陽內的核反應,它不斷地向外輻射能量,向地球輸送能源。因此,核聚變也被看作宇宙能源。由於受控核聚變裝置的基本物理原理與太陽內部核反應的機理相仿,獲稱「人造太陽」。(資料來源:香港文匯報)

高溫超導中心螺管線圈磁體。(取材自央視)

「人造太陽」項目兩套聚變堆關鍵超導磁體先後完成研製驗收與滿參數測試。圖為6月27日,項目組成員和驗收組專家與聚變堆環向場超導磁體合影。(新華社)

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