核聚變技術(shù)因其與太陽能量產(chǎn)生機制相似，被形象地稱為“人造太陽”，如今已正式納入國家未來產(chǎn)業(yè)重點發(fā)展方向。近日，中國科學院合肥物質(zhì)科學研究院等離子體物理研究所傳來突破性進展：我國自主研發(fā)的兩款核聚變堆核心超導磁體分別完成技術(shù)驗收與全參數(shù)測試，標志著我國在該領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)全鏈條自主可控。

在合肥未來大科學城，一座形似字母“D”的巨型裝置引人注目——這是我國自主研制的聚變堆環(huán)向場超導磁體。該磁體長21米、寬12米、高3.3米，總重達582噸，其體積與儲能分別為國際同類裝置的1.3倍和3倍，創(chuàng)下全球尺寸最大紀錄。據(jù)項目負責人武玉研究員介紹，該磁體通過16個線圈組合可產(chǎn)生6.5特斯拉的強磁場，其核心功能是約束高溫等離子體，防止其與真空室內(nèi)壁接觸，為維持聚變反應的極端溫度與密度條件提供關(guān)鍵保障。

這款環(huán)向場磁體的研發(fā)歷時六年，科研團隊完成了從方案設(shè)計到性能測試的全流程攻關(guān)。項目所用特種不銹鋼、絕緣材料及超導材料均實現(xiàn)國產(chǎn)化，標志著我國在核聚變關(guān)鍵部件領(lǐng)域徹底擺脫對國外技術(shù)的依賴。等離子體所所長宋云濤強調(diào)：“這是全球首個重量最大、儲能最高的全超導線圈，所有核心部件均達到100%國產(chǎn)化。”

與此同時，與該裝置相鄰的緊湊型聚變能實驗裝置也取得重要突破。其高溫超導中心螺管線圈磁體近日完成滿工況參數(shù)測試，穩(wěn)定載流達60千安，儲能6.03兆焦，核心性能指標位居國際前列。該磁體采用完全國產(chǎn)化的超導材料與制備工藝，從結(jié)構(gòu)設(shè)計到成套技術(shù)均打破國外壟斷。副所長秦經(jīng)剛指出：“中心螺管磁體是聚變裝置中工況最復雜的部件，其性能直接決定反應能否啟動并維持穩(wěn)定。”

根據(jù)規(guī)劃，緊湊型聚變能實驗裝置將于2027年建成，目標在2030年實現(xiàn)核聚變發(fā)電演示。中心螺管線圈在此過程中將扮演“點火器”角色——通過感應驅(qū)動等離子體電流并動態(tài)調(diào)節(jié)約束形態(tài)，為聚變反應的啟動與持續(xù)提供關(guān)鍵動力。宋云濤表示：“這款超導磁體代表了國際最先進水平，是未來實現(xiàn)聚變能商業(yè)化應用的核心技術(shù)與部件。”