中國完成全球最大核融合磁鐵 為「人造太陽」反應爐再創里程碑

台灣產經新聞網/台灣產經新聞網 新聞中心
13 小時前
 
【新聞中心/綜合外電】中國已完成並成功測試全球最大的超導磁鐵——一塊重達582噸的環形場線圈,專為其下一代核融合反應爐設計,用於約束爐內的超高溫電漿。此一重大進展由中國科學院合肥等離子體物理研究所(ASIPP)宣布,標誌著中國在實現受控核融合發電目標上又邁進一大步,預計達成時間約在2030年前後。
破紀錄的磁體組件

這塊D形磁體長21公尺、寬12公尺,於6月27日在位於合肥的中科院等離子體物理研究所(ASIPP)完成了滿載測試。它是為中國「燃燒等離子體實驗超導托卡馬克」(BEST)裝置所設計,即俗稱的「聚變堆主機關鍵系統綜合研究設施」(CRAFT)計畫,中國下一代實驗性核融合反應堆。

未來將有十六塊這樣的磁體環繞反應堆的環形真空腔室排列成環,每塊磁體承載10萬安培的電流,並在中心產生6.5特斯拉的磁場——比地球自身磁場強數千倍。它們的作用是形成一個無形的磁籠,將溫度超過攝氏一億度的等離子體懸浮其中,防止其接觸並損毀反應堆壁。

該磁體的體積約比為法國國際熱核實驗反應堆(ITER)計畫所設計的同等組件大1.3倍,儲存的磁能約為後者的三倍。工程師表示,其設計運行壽命長達60年。

完全自主研製

 據新華社報導,該磁鐵的每一個關鍵部件均由國內自主設計製造,完全不依賴任何外國技術。這項歷時六年的研發計畫取得了數十項專利,並為大型超導磁鐵技術建立了新的行業標準。

另一項關鍵部件,高溫超導中心螺線管,常被稱為托卡馬克裝置的「心臟」,也順利完成測試。該部件額定電流原為46,500安培,但工程師在測試期間將其推升至60,000安培。

邁向核融合發電之路

 

中國現有的「人造太陽」實驗性先進超導托卡馬克裝置(EAST)於今年稍早創下世界紀錄,成功將電漿維持在攝氏一億度的高溫狀態長達1,066秒。然而,這塊新完成的磁鐵是專為BEST裝置所設計,其目標是超越實驗性研究,朝向持續燃燒電漿及最終發電邁進。

中國預計於2027年完成BEST反應爐的建造,並以2030年前後實現核融合發電示範為目標。儘管商業核融合發電仍是科學界最艱鉅的工程挑戰之一,這塊磁鐵的完工標誌著一個具體的里程碑,而這場全球競賽的參與者還包括美國、歐洲、日本及眾多民間企業。

圖片來源:e.vnexpress.net