突破多个技术难题 人造太阳“中国环流三号”获重大进展

文章来源：每日经济新闻

我国在核聚变反应的科技研发上再次取得新进展，8月25日下午，新一代人造太阳“中国环流三号”取得重大科研进展，首次实现100万安培等离子体电流下的高约束模式运行，再次刷新我国磁约束聚变装置运行纪录。

突破了等离子体大电流高约束模式运行控制、高功率加热系统注入耦合、先进偏滤器位形控制等关键技术难题，是我国核聚变能开发进程中的重要里程碑，标志着我国磁约束核聚变研究向高性能聚变等离子体运行迈出重要一步。

去年10月，我国新一代人造太阳——中国环流三号等离子体电流突破100万安培，创造了我国可控核聚变装置运行新纪录，技术水平居国际前列。该装置由中核集团核工业西南物理研究院科研团队设计、研发，这一突破性进展意味着我国核聚变研发距离聚变点火目标迈进重要一步。

三代中国环流器见证了中国核聚变技术从跟跑、并跑到部分领先的艰难历史。从1984年，中国环流一号实验装置建成运行，标志我国可控核聚变研究进入世界前沿；2002年，西物院建成中国环流二号，它是中国第一个具有偏滤器位形的大型托卡马克装置，等离子体的电子温度达到5500万摄氏度；

2020年，中国新一代人造太阳——中国环流三号正式建成并实现首次放电，等离子体电流可达300万安培（3兆安），等离子离子温度可以达到1.5亿摄氏度，性能居于世界第一方阵。

到2022年，全球最大“人造太阳”核心部件国际热核聚变实验堆（ITER）增强热负荷第一壁完成首件制造，标志我国全面突破“ITER增强热负荷第一壁”关键技术……西物院还将在核聚变能源研发的艰苦攻坚中，持续不断地向世界贡献中国智慧和中国力量。

据中国核电网2023年7月8日消息，近日，新一代人造太阳——中国环流三号实验再传捷报。中国环流三号高功率中性束注入加热系统首次实现功率注入。该系统由我国完全独立自主设计研制，相关参数能力达到国际先进水平，是中国磁约束聚变装置实现高参数等离子体运行、迈入氘氚可控核聚变阶段的核心系统之一。

中国环流三号高功率中性束注入加热系统从2012年开始设计、仿真、加工、装配、测试、改进及实验。团队攻克了兆瓦强流离子源、百万升抽速低温泵等多项难题，完全具备自主设计、建造与运行中性束注入加热系统的能力。

该系统历经大型真空室、瞬态冷却量热靶、偏转磁体、超高抽速插入式非标低温泵、高功率离子源、特种电源、低温循环等多项子系统的安装和测试。通过团队的合力攻关，启动系统联合调试仅4天便实现首次功率注入。下一步，团队将瞄准核聚变高水平科技自立自强的目标，不断优化该系统，提高运行参数和系统稳定性，更好地满足中国环流三号高标准实验要求。

据央视新闻，2023年4月12日21时，正在运行的世界首个全超导托卡马克EAST装置获重大成果，实现了高功率稳定的403秒稳态长脉冲高约束模等离子体运行，创造了托卡马克装置稳态高约束模运行新的世界纪录。