
国产离子回旋加热系统通过验收:聚变堆关键技术再破局,夯实 “人造太阳” 研发根基
9 月 11 日,来自中科院合肥物质科学研究院等离子体物理研究所的一则消息,为我国核聚变能源研发领域注入强劲动力 —— 由该所牵头承担的国家 “十三五” 重大科技基础设施 “聚变堆主机关键系统综合研究设施” 项目,其核心子系统 “离子回旋加热系统” 顺利通过专家组验收。这一突破不仅标志着我国在高功率射频加热技术领域掌握了自主核心能力,更让 “人造太阳”(可控核聚变)的商业化应用又近了一步。
作为聚变堆的 “能量注入核心”,离子回旋加热系统的作用至关重要。在可控核聚变装置中,要实现氢同位素原子核的聚变反应,需将等离子体加热到数亿摄氏度的极端温度,而离子回旋加热技术正是实现这一 “高温目标” 的关键手段之一。它通过发射特定频率的高功率射频波,与等离子体中的离子共振耦合,将能量高效传递给等离子体,使其达到聚变所需的温度与密度条件。此前,全球仅有少数国家能独立研制此类高功率加热系统,我国该系统的验收成功,意味着在聚变堆核心设备的自主化道路上,我们摆脱了对外部技术的依赖。
此次通过验收的系统,是 “聚变堆主机关键系统综合研究设施” 的重要组成部分。该设施作为国家布局的重大科技基础设施,旨在攻克聚变堆主机关键系统的设计、制造与运行技术,为我国未来建设自主可控的聚变堆奠定基础。而离子回旋加热系统的顺利落地,不仅验证了我国在高功率射频源、波传输与耦合、系统集成等方面的技术实力,更通过了专家组对其性能稳定性、长期运行可靠性的严苛考核 —— 这意味着该系统已具备支撑后续聚变堆实验研究的能力,可直接服务于等离子体物理实验与聚变堆关键技术验证。
从行业视角来看,这一突破的意义远超单一设备的研制成功。当前,全球都在角逐可控核聚变能源的研发,因其具有清洁、高效、原料充足(以海水里的氘为主)的特性,被视为解决未来能源危机的 “终极方案”。而离子回旋加热系统作为聚变堆的 “标配关键设备”,其国产化突破将大幅降低我国后续聚变堆建设的成本与技术风险,同时为我国参与全球核聚变合作提供了核心技术支撑。
中科院合肥物质科学研究院相关负责人表示,接下来团队将基于该系统的技术成果,进一步优化高功率射频加热的效率与稳定性,使其更好地适配未来更大规模的聚变实验装置。随着聚变堆主机关键系统综合研究设施各子系统的逐步落地,我国正从 “可控核聚变研究大国” 向 “技术引领者” 转变,而此次离子回旋加热系统的验收,无疑是这条道路上的重要里程碑。
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