7月26日上午,由中國(guó)科學(xué)院等離子體物理研究所承擔(dān)研制的ITER計(jì)劃首個(gè)超導(dǎo)磁體系統(tǒng)部件——饋線(FEEDER)采購(gòu)包PF4過渡饋線竣工儀式成功舉辦,意味著我國(guó)在核聚變工程核心技術(shù)領(lǐng)域真正實(shí)現(xiàn)了全球領(lǐng)跑。
由中國(guó)、美國(guó)、日本、俄羅斯、歐盟、韓國(guó)、印度共同參與國(guó)際大科學(xué)項(xiàng)目——國(guó)際熱核聚變實(shí)驗(yàn)堆ITER計(jì)劃是實(shí)現(xiàn)未來商業(yè)用聚變能的關(guān)鍵一步。而磁體饋線系統(tǒng)是ITER部件中最為復(fù)雜的系統(tǒng)之一,包含31套不同的饋線,單套長(zhǎng)度30-50米,總重超過1600噸,共計(jì)6萬(wàn)余個(gè)部件。
磁體饋線系統(tǒng)作為ITER超導(dǎo)磁體系統(tǒng)供電、冷卻和提供診斷信號(hào)的關(guān)鍵集成通道,被稱為ITER主機(jī)的生命線。項(xiàng)目承擔(dān)單位攻克了眾多技術(shù)難點(diǎn),在高溫超導(dǎo)電流引線、超導(dǎo)接頭、低溫絕熱、低溫高壓絕緣等核心技術(shù)方面取得了諸多國(guó)際領(lǐng)先成果。
等離子體物理研究所研發(fā)的萬(wàn)安級(jí)高溫超導(dǎo)電流引線,集高載流能力、低冷量消耗和長(zhǎng)失冷安全時(shí)間三方面優(yōu)勢(shì)于一體,替代了日本等發(fā)達(dá)國(guó)家提出的原ITER銅電流引線設(shè)計(jì),大大降低了ITER的運(yùn)行成本和低溫系統(tǒng)的建造投入。研發(fā)的68kA級(jí)高溫超導(dǎo)電流引線更是創(chuàng)造了在85kA下運(yùn)行1小時(shí),90kA下運(yùn)行4分鐘的世界紀(jì)錄。研發(fā)的盒式高載流低損耗超導(dǎo)接頭,接頭電阻達(dá)到0.2納歐級(jí)的世界領(lǐng)先水平,保障了ITER裝置主機(jī)的安全運(yùn)行。
等離子體物理研究所繼自主建成世界上首個(gè)全超導(dǎo)托卡馬克核聚變實(shí)驗(yàn)裝置東方超環(huán)EAST之后,在ITER超導(dǎo)磁體饋線系統(tǒng)、ITER大型電源等項(xiàng)目上均提出了最優(yōu)方案,并被國(guó)際組織采納,不僅消除了ITER未來運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn),也展示了我國(guó)在該領(lǐng)域世界領(lǐng)先的技術(shù)水平。我國(guó)承擔(dān)的ITER任務(wù)實(shí)現(xiàn)了100%國(guó)產(chǎn)化,并以優(yōu)異的性能指標(biāo)通過國(guó)際評(píng)估,產(chǎn)品質(zhì)量完全滿足ITER要求,在七方中首個(gè)交付ITER現(xiàn)場(chǎng),進(jìn)度在七方中居前列,創(chuàng)多項(xiàng)第一。ITER組織兩任總干事評(píng)價(jià)稱,中國(guó)在采購(gòu)包研發(fā)生產(chǎn)方面領(lǐng)先于各方。
此外,我國(guó)憑借先進(jìn)的研發(fā)和質(zhì)量水準(zhǔn),在國(guó)際競(jìng)標(biāo)中獲得他方份額內(nèi)的部分關(guān)鍵系統(tǒng)和部件(如歐盟400噸的大型超導(dǎo)磁體)的轉(zhuǎn)包。同時(shí),法國(guó)、德國(guó)、美國(guó)的聚變裝置在研制和升級(jí)過程中也數(shù)次尋求我國(guó)聚變工程關(guān)鍵技術(shù)的幫助,要求我國(guó)研制部件。我國(guó)已掌握核心核聚變工程技術(shù),實(shí)現(xiàn)了關(guān)鍵技術(shù)出口。
通過承擔(dān)國(guó)家大科學(xué)工程項(xiàng)目和參加ITER計(jì)劃,我國(guó)自主發(fā)展關(guān)鍵聚變工程技術(shù),在不斷創(chuàng)新中實(shí)現(xiàn)多項(xiàng)中國(guó)創(chuàng)造,填補(bǔ)國(guó)際空白,形成了在低溫超導(dǎo)材料方面我國(guó)占國(guó)際市場(chǎng)份額60%、高溫超導(dǎo)電流引線100%完全由我國(guó)提供的局面,在工業(yè)界得到推廣應(yīng)用并促進(jìn)國(guó)內(nèi)高新技術(shù)企業(yè)蓬勃發(fā)展,實(shí)現(xiàn)了超導(dǎo)材料、低溫材料、大功率電源器件等技術(shù)和部件從無(wú)到有,再到規(guī)?;a(chǎn),并向歐美西方發(fā)達(dá)國(guó)家出口的飛躍。