隨著兩個巨大的半環(huán)形主體真空室組件順利合龍,“科大一環(huán)”磁約束聚變實驗裝置進入最后整體安裝調試階段。記者4月8日從中科大獲悉,經過3年多努力,我國完全自行設計的首臺大型反場箍縮磁約束聚變實驗裝置KTX各系統(tǒng)部件研制建造工作全面完成,各項指標均達國際同類裝置先進水平。
發(fā)展清潔、安全、高效的聚變能,被認為是最有希望徹底解決人類能源問題的根本出路之一。目前,全球規(guī)模最大的國際大科學工程——國際熱核聚變實驗堆計劃,其目的就是探索和驗證磁約束核聚變科學與技術的可行性。“科大一環(huán)”反場箍縮磁約束聚變實驗裝置,為科技部“國家磁約束核聚變能發(fā)展研究專項”支持的大型裝置建設項目。
“反場箍縮是有別于托卡馬克、仿星器形式的另一類環(huán)形磁約束聚變裝置,是先進磁約束聚變方式探索研究的重要平臺。 ”項目工程總指揮、中科大物理學院教授劉萬東介紹,反場箍縮最重要的特點是約束等離子體的磁場,由等離子體內部電流所產生,具有純歐姆加熱達到聚變點火條件、高質量功率密度等優(yōu)勢,是未來磁約束反應堆一種可能的候選方案。
正在安裝調試的“科大一環(huán)”,主機總體直徑8米,磁場可達7000高斯、等離子體電流達1兆安培、電子溫度達600萬度、放電時間達100毫秒。該裝置采用環(huán)形真空室對稱開合設計,解決了當前反場箍縮裝置可進性差、真空室維護更新難、費用高的缺陷,為裝置的先進鋰化壁運行提供了必備的實驗條件。
同時,該裝置還突破以往平衡場磁體附著真空室的簡單模式,實現(xiàn)了既高效驅動等離子體電流又自適應維持等離子體平衡的優(yōu)化設計,充分發(fā)揮了反場箍縮裝置歐姆加熱的重要優(yōu)勢。