“1号电机、2号电机转速1480转每分钟,系统准备就绪;4号电机转速400转每分钟,系统准备就绪……中国环流器二号M装置首次等离子体放电实验开始!”12月4日14时02分,位于四川成都的中核集团核工业西南物理研究院内,中国环流器指挥控制中心大屏幕上的蓝色电光闪烁。
新一代“人造太阳”装置——中国环流器二号M装置(HL-2M)正式建成并实现首次放电。这标志着我国自主掌握了大型先进托卡马克装置的设计、建造、运行技术,将为我国核聚变堆的自主设计与建造打下坚实基础。
放电温度可达太阳芯部温度近10倍
核聚变并不神秘,只要将氢的同位素氘和氚的原子核无限接近,使其发生聚变反应,就能释放出巨大能量。其原理看似简单,但要让聚变反应持续可控,可以说难于上青天。
该项目负责人刘永说,要实现可控核聚变反应,必须满足三个苛刻条件:
一是温度要足够高,使燃料变成超过1亿摄氏度的等离子体;
二是密度要足够高,这样两原子核发生碰撞的概率就大;
三是等离子体在有限的空间里被约束足够长时间。
而此次新建成的中国环流器二号M装置,于2009年由国家原子能机构批复立项,由中核集团核工业西南物理研究院自主设计建造,是我国目前规模最大、参数最高的先进托卡马克装置,是我国新一代先进磁约束核聚变实验研究装置。
实现多项突破 贡献“中国核聚变”智慧
在HL-2M装置建设过程中,核工业西南物理研究院联合国内多家研制单位,不断挺进科研“无人区”。在装置物理与结构设计、特殊材料研制、材料连接与关键部件研发、总装集成等方面取得了多项突破,实现了可拆卸线圈结构,增强了控制运行水平,提升了裝置物理实验研究能力。
在我国核能发展实施“热堆-快堆-聚变堆”三步走战略中,将聚变能作为解决能源问题的最终一步。开发核聚变能不仅是解决我国能源战略需求的途径,对我国未来能源与国民经济的可持续发展也具有重大战略意义。