我国突破核聚变堆结构材料生产技术瓶颈

文/蔡敏

我国突破核聚变堆结构材料生产技术瓶颈

文/蔡敏

笔者10日从中科院合肥物质科学研究院了解到，该院核能安全技术研究所与国内特钢企业合作，成功实现了低活化马氏体钢工业规模批量生产。低活化钢是一种高纯净核级材料，由于其具有良好的抗中子辐照性能和低活化特性及相对成熟的工业技术基础，被普遍认为是未来核聚变堆和商用核聚变电站的首选结构材料。低活化马氏体钢是中国从2001年开始研发的一种具有自主知识产权的低活化钢，此前一直处于实验室研制和工业中试生产规模。中科院专家介绍，一座核聚变示范堆大约需要使用3500吨低活化钢，因此冶炼规模是低活化钢能否实现工业应用的关键问题之一。为满足国际热核聚变实验堆和未来核聚变动力示范堆的建造需求，欧盟、日本和中国等国际热核聚变实验堆参与方均开展了低活化钢的工业规模化研发工作。

中科院核能安全技术研究所相关团队自2001年以来，在国家自然基金、中科院知识创新工程、科技部国际合作项目和国家磁约束核聚变能发展研究专项等项目支持下，通过与国内外相关科研单位的合作，主持开展了低活化钢研发工作。

经过近15年的技术攻关，中科院团队打破了国际上的技术垄断，于近期成功制备出6.4吨规模的低活化马氏体钢铸锭，其主成分稳定可控，杂质元素控制在极低水平，型材的基本力学性能与国外同类材料性能相当。这标志着中国成为继欧盟和日本之后第三个成熟掌握了低活化钢工业规模制备技术的国家。目前低活化马氏体钢已被科技部确定为中国ITER实验包的首选结构材料。

美、法等国在20世纪80年代中期发起国际热核聚变实验堆计划，旨在建立世界上第一个受控热核聚变实验反应堆，为人类输送巨大的清洁能量。这一过程与太阳产生能量的过程类似，因此受控热核聚变实验装置也被俗称为“人造太阳”。中国是国际热核聚变实验堆的参与国之一。