核聚變能作為未來能源的重要方向，已被正式納入國家“十五五”規劃綱要。這一技術因模擬太陽能量產生機制，被形象地稱為“人造太陽”。近日，中國科學院合肥物質科學研究院等離子體物理研究所傳來突破性進展——我國自主研制的兩款核聚變堆關鍵超導磁體完成重要技術節點，其中全球最大核聚變堆超導磁體通過驗收，另一核心部件實現滿工況參數測試。
此次通過驗收的聚變堆環向場超導磁體形似字母“D”，總重達582噸，長21米、寬12米、高3.3米。其體積為國際熱核聚變實驗堆（ITER）同型號磁體的1.3倍，儲能更是達到3倍，成為當前全球尺寸最大的核聚變堆超導磁體。該磁體由我國科研團隊歷時六年攻關，從方案設計到性能測試全流程自主完成，實現了磁體全鏈條關鍵技術與部件的國產化突破。未來，16塊同款磁體將共同構建完整的環向磁場，產生6.5特斯拉的強磁場以約束等離子體。
“這一磁體的功能是確保等離子體在真空室內穩定運行，避免與器壁接觸。”中國科學院合肥物質院等離子體所研究員武玉解釋，“磁場強度直接關聯等離子體所需的溫度和密度，16個線圈組成的環狀結構是維持聚變反應的關鍵?！睋榻B，該磁體采用國產特種不銹鋼、絕緣材料和超導材料，綜合性能指標位居國際同類裝置前列。
與此同時，位于合肥未來大科學城的緊湊型聚變能實驗裝置也取得重要進展。其核心部件——高溫超導中心螺管線圈磁體完成滿工況參數測試，穩定載流達60千安，儲能6.03兆焦，核心性能達到國際領先水平。該磁體從超導材料到制備工藝均實現國產化，打破了國外技術壟斷。“中心螺管磁體的運行工況最為復雜，其性能直接決定聚變裝置能否啟動并穩定運行?！钡入x子體所副所長秦經剛強調。
緊湊型聚變能實驗裝置計劃于2027年建成，目標是在2030年實現核聚變發電演示。中心螺管線圈的核心作用是感應和驅動等離子體電流，并動態調節其約束形態，類似于汽車發動機的火花塞，在聚變堆啟動階段發揮關鍵作用。“這一超導磁體代表了國際最先進水平，是未來實現聚變能發電的核心技術?！钡入x子體所所長宋云濤表示。目前，該裝置的所有關鍵部件均已實現國產化，為我國聚變能商業化應用奠定了堅實基礎。
