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9月20日，有著“人造太陽(yáng)”之稱(chēng)的國(guó)際熱核聚變實(shí)驗(yàn)堆（ITER）的首個(gè)大型超導(dǎo)磁體線(xiàn)圈——極向場(chǎng)6號(hào)線(xiàn)圈（PF6線(xiàn)圈）在安徽省合肥市竣工交付，其將通過(guò)海運(yùn)方式運(yùn)送至法國(guó)ITER現(xiàn)場(chǎng)。同時(shí)，聚變堆主機(jī)關(guān)鍵系統(tǒng)綜合研究設(shè)施正式開(kāi)工建設(shè)。
該線(xiàn)圈由中國(guó)科學(xué)院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院等離子體物理研究所承擔(dān)研制，位于實(shí)驗(yàn)堆超導(dǎo)磁體的底部，是必須首個(gè)安裝到位的超重要大型線(xiàn)圈大部件。該線(xiàn)圈也是國(guó)際上研制成功的重量最大、難度最高的超導(dǎo)磁體，儲(chǔ)能量是我國(guó)EAST裝置最大極向場(chǎng)磁體的60倍。它的正常運(yùn)行將決定是否能夠“點(diǎn)亮”等離子體并維持等離子體的穩(wěn)態(tài)“燃燒”，是決定ITER裝置運(yùn)行成敗的最重要線(xiàn)圈之一。
該線(xiàn)圈由9個(gè)繞制成雙餅結(jié)構(gòu)的線(xiàn)圈本體（鈮鈦超導(dǎo)導(dǎo)體）以及一系列支撐附件組成，總重達(dá)400噸，相當(dāng)于兩架波音747飛機(jī)的重量。該線(xiàn)圈繞制所采用的鈮鈦超導(dǎo)導(dǎo)體長(zhǎng)約13.5公里，繞制完成的線(xiàn)圈主體外徑約11.2米，呈餅式結(jié)構(gòu)，外形類(lèi)似中國(guó)古代的和氏璧。
為圓滿(mǎn)完成PF6線(xiàn)圈生產(chǎn)制造任務(wù)，等離子體所項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)在產(chǎn)品研制過(guò)程中相繼攻克了諸多核心工藝難題，特別是為了滿(mǎn)足超導(dǎo)線(xiàn)圈絕緣體耐低溫、抗輻射、耐高壓以及高力學(xué)性能需求，線(xiàn)圈繞組在經(jīng)過(guò)工藝處理后，應(yīng)保證其內(nèi)無(wú)任何可見(jiàn)雜質(zhì)、氣泡和裂紋等缺陷。通過(guò)兩年多的頑強(qiáng)拼搏，團(tuán)隊(duì)順利完成9個(gè)雙餅和1個(gè)實(shí)驗(yàn)雙餅的絕緣澆注工作，成功掌握了該項(xiàng)核心技術(shù)，完美實(shí)現(xiàn)“零缺陷”的既定技術(shù)目標(biāo)。
6年的研制過(guò)程中，該線(xiàn)圈所有關(guān)鍵制造工藝及部件全部一次性通過(guò)ITER國(guó)際組認(rèn)證，雙餅制造合格率達(dá)到100%，超導(dǎo)接頭性能顯著優(yōu)于ITER技術(shù)要求。該線(xiàn)圈的成功制造，不僅打破了發(fā)達(dá)國(guó)家在這一領(lǐng)域的技術(shù)壁壘，生產(chǎn)設(shè)備實(shí)現(xiàn)了全國(guó)產(chǎn)化，同時(shí)還發(fā)展和完善了超導(dǎo)磁體制造的標(biāo)準(zhǔn)和相關(guān)規(guī)范，先后孕育出十余項(xiàng)專(zhuān)項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)，為我國(guó)未來(lái)聚變堆標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)提供了有益參考。
該線(xiàn)圈項(xiàng)目的圓滿(mǎn)完成，為中歐雙方共同推進(jìn)ITER項(xiàng)目建設(shè)與合作積累了寶貴經(jīng)驗(yàn)，也為今后進(jìn)一步拓展中歐核聚變能源領(lǐng)域合作的深度和廣度提供了成功范例。
交付現(xiàn)場(chǎng)，合肥綜合性國(guó)家科學(xué)中心核心建設(shè)內(nèi)容之一 ——聚變堆主機(jī)關(guān)鍵系統(tǒng)綜合研究設(shè)施宣布開(kāi)工建設(shè)。這也是合肥綜合性國(guó)家科學(xué)中心成立以來(lái)，國(guó)家批準(zhǔn)建設(shè)的首個(gè)重大科技基礎(chǔ)設(shè)施。
據(jù)了解，ITER計(jì)劃是當(dāng)今世界最大的多邊國(guó)際科技合作項(xiàng)目之一，其目的是通過(guò)建造反應(yīng)堆級(jí)核聚變裝置，驗(yàn)證和平利用核聚變發(fā)電的科學(xué)和工程技術(shù)可行性, 是實(shí)現(xiàn)未來(lái)商業(yè)用聚變能的關(guān)鍵一步，由中國(guó)、歐盟、俄羅斯、美國(guó)、日本、韓國(guó)和印度七方30多個(gè)國(guó)家共同合作。（中國(guó)科學(xué)報(bào) 記者丁佳）
