6月5日，中國核工業(yè)集團(tuán)（下稱中核集團(tuán)）發(fā)布消息稱，中國環(huán)流器二號M（HL-2M）裝置主機(jī)線圈系統(tǒng)在成都成功實現(xiàn)交付，這標(biāo)志著中國自主研制的新一代“人造太陽”總體安裝正式開始。

中國環(huán)流器二號M裝置是目前中國最大的托卡馬克裝置，也被稱為中國新一代核聚變實驗裝置，由中核集團(tuán)核工業(yè)西南物理研究院（下稱西南物理研究院）承建。

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人類開發(fā)核能的途徑主要有兩條——重元素的裂變和輕元素的聚變。利用核裂變原理，人類已建造了幾百個核電站，但是對于核聚變的利用卻落后很多。

核聚變產(chǎn)生巨大的能量高于核裂變，一直以來被科學(xué)界視為人類的終極能源。核聚變所需的燃料氘、氚，在自然界中儲存量十分巨大，海水中就能提取。

目前，人類對聚變反應(yīng)的控制，主要是依靠一種環(huán)形容器，通過約束電磁波驅(qū)動，創(chuàng)造氘、氚實現(xiàn)聚變的環(huán)境和超高溫，實現(xiàn)受控核聚變。這種裝置被稱為托卡馬克（Tokamak），名字來源于其的關(guān)鍵詞——環(huán)形（toroidal）、真空室（kamera）、磁（magnet）、線圈（kotushka）。

太陽的光和熱來自內(nèi)部的熱核聚變反應(yīng)。托卡馬克裝置就仿造這個原理建造而成，因此也被稱為“人造太陽”。

中國對核聚變的研究開始于1960年代初，主要依托的單位為西南物理研究院和隸屬于中國科學(xué)院的合肥等離子體物理研究所（下稱中科院合肥物質(zhì)研究院）。

2006年，中國自行設(shè)計、研制的世界上第一個全超導(dǎo)托卡馬克EAST（原名HT-7U）核聚變實驗裝置成功完成首次工程調(diào)試，并于2007年3月通過國家驗收，之后實現(xiàn)多次放電。該裝置主要由中科院合肥物質(zhì)研究院承擔(dān)。

在托卡馬克裝置的研究上，西南物理研究院先后建造了中國環(huán)流器一號（HL-1）、中國環(huán)流器新一號（HL-1M）裝置及中國環(huán)流器二號A（HL-2A）裝置，目前正在建造中國環(huán)流器二號M裝置。其中，中國環(huán)流器一號和新一號裝置已退役。

據(jù)《四川日報》3月報道，西南物理研究院研究員、中國環(huán)流器二號M項目裝置總工程師楊青巍表示，中國環(huán)流器二號M裝置有望今年底建成。

中核集團(tuán)稱，中國環(huán)流器二號M裝置規(guī)模大、參數(shù)高，有望將等離子體電流從中國現(xiàn)有裝置的1兆安培提高到3兆安培，等離子體溫度將超過2億度。

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此次交付的主機(jī)線圈系統(tǒng)，是該裝置主機(jī)的核心部件之一，由西南物理研究院設(shè)計，東方電氣集團(tuán)東方電機(jī)有限公司制造，華西集團(tuán)四川省工業(yè)設(shè)備安裝公司安裝。

其中，中心柱的研制是整個線圈系統(tǒng)最具挑戰(zhàn)性的任務(wù)。線圈中心柱由20組環(huán)向場線圈中心段組件和中心螺旋管線圈裝配而成，總體重量約90噸。

中核集團(tuán)稱，高沖擊載荷條件下，中心柱的運行壽命要求不低于10萬次，在國內(nèi)尚屬首次，沒有現(xiàn)成的工藝和設(shè)備借鑒。

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中核集團(tuán)還表示，中國環(huán)流器二號M裝置將為中國參與國際熱核聚變實驗堆（ITER）實驗與運行，以及自主設(shè)計建造未來聚變堆提供重要技術(shù)支撐。

目前，國際上正進(jìn)行一項名為“國際熱核聚變實驗堆（ITER）”的項目，該項目要建造一個更大規(guī)模的“人造太陽”，涉及包括歐盟、中國、美國、日本、俄羅斯等國在內(nèi)的七方。

中國于2003年加入ITER計劃，并將承擔(dān)ITER裝置中137個采購包制造任務(wù)的12個，接近總?cè)蝿?wù)量的10%。

來源：界面新聞